專(zhuān)利名稱(chēng)：磁性可釋放的電子物品監(jiān)控標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)要求2004年11月17日申請(qǐng)的、發(fā)明名稱(chēng)為“用于可再使用和不可再使用應(yīng)用的磁性可釋放開(kāi)槽的大頭釘離合器”、申請(qǐng)?zhí)枮?0/628,730的在先臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)利，出于所有目的上述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容被結(jié)合于此以作參考。
背景技術(shù)：
電子物品監(jiān)控(EAS)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成防止從控制區(qū)未授權(quán)地取走物品。典型的EAS系統(tǒng)可以包括監(jiān)視系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)安全標(biāo)簽。監(jiān)視系統(tǒng)可以產(chǎn)生在控制區(qū)的進(jìn)入點(diǎn)的監(jiān)控區(qū)。安全標(biāo)簽可以緊固到被監(jiān)視物品，例如服裝或衣物。如果被監(jiān)視物品進(jìn)入監(jiān)控區(qū)，可以觸發(fā)警報(bào)指示從控制區(qū)未授權(quán)地取走了被監(jiān)視物品。
安全標(biāo)簽典型地使用具有大頭的金屬大頭釘附連到衣物。在附連操作期間，大頭釘可以通過(guò)衣服織物插入到安全標(biāo)簽中的釘柄孔中，釘柄可以牢固地保持在所述釘柄孔中。在分離操作期間，標(biāo)簽可以在銷(xiāo)售點(diǎn)從安全標(biāo)簽和服裝上取掉。
安全標(biāo)簽通常可以包括兩種類(lèi)型中的一種。一種類(lèi)型的安全標(biāo)簽可以被設(shè)計(jì)成再使用。例如，安全標(biāo)簽可以在銷(xiāo)售點(diǎn)處以一種基本不會(huì)在外部和內(nèi)部破壞安全標(biāo)簽的完整性方式從被監(jiān)視物品分離。一旦分離，可再使用的標(biāo)簽可以重新附連到另一物品。另一種類(lèi)型的安全標(biāo)簽可以被設(shè)計(jì)成單次使用。例如，安全標(biāo)簽可以在銷(xiāo)售點(diǎn)以一種通常破壞安全標(biāo)簽的完整性方式從被監(jiān)視物品分離。一旦分離，單次使用的安全標(biāo)簽不能重新附連到另一物品。
兩種類(lèi)型的安全標(biāo)簽由于許多原因可能不能令人滿意。例如，傳統(tǒng)的可再使用的安全標(biāo)簽相對(duì)昂貴，因?yàn)樗鼈儽恢圃斓米銐蚰陀靡越?jīng)受連續(xù)與被監(jiān)視物品附連和從被監(jiān)視物品分離的嚴(yán)格條件。然而單次使用的安全標(biāo)簽可能是不經(jīng)濟(jì)的，或者不足以滿足指定安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)限制。因此，需要一種改進(jìn)的EAS系統(tǒng)以解決這些和其它問(wèn)題。


圖1A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽和大頭釘組件。
圖1B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽組件。
圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處于未緊固位置的安全標(biāo)簽、大頭釘組件和物品。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處于緊固位置的安全標(biāo)簽、大頭釘組件和物品。
圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的被拆卸安全標(biāo)簽的第一透視圖。
圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的被拆卸安全標(biāo)簽的第二透視圖。
圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與磁性分離設(shè)備對(duì)準(zhǔn)的安全標(biāo)簽和大頭釘組件的切掉圖。
圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的插入到磁性分離設(shè)備中的安全標(biāo)簽。
圖8A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的上外殼的內(nèi)視圖。
圖8B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物的上外殼的內(nèi)視圖。
圖8C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物和橡膠彈簧的上外殼的內(nèi)視圖。
圖8D示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物、橡膠彈簧和釘柄的上外殼的內(nèi)視圖。
圖9A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖8D的部分截面A-A。
圖9B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9A的部件的力圖。
圖9C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9A的部件的尺寸圖。
圖9D示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9A的部件的第二尺寸圖。
圖9E示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的上外殼的內(nèi)視圖。
圖9F示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物、橡膠彈簧和釘柄的上外殼的內(nèi)視圖。
圖9G示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9F的部件的尺寸圖。
圖9H示出了根據(jù)單次使用實(shí)施例的圖8D的部分截面A-A。
圖9I示出了根據(jù)單次使用實(shí)施例的圖8D的的部分截面A-A。
圖10示出了根據(jù)幾個(gè)實(shí)施例的代表拉出力的一組曲線。
圖11示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的下外殼的內(nèi)視圖。
圖12A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的楔形物的第一視圖。
圖12B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的楔形物的第二視圖。
圖13示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的橡膠彈簧的視圖。
圖14示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。
圖15示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。
圖16示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第三視圖。
圖17示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第四視圖。
圖18示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。
圖19示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。
圖20示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。
圖21示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。
圖22示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第三視圖。
圖23示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第四視圖。
圖24示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。
圖25示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。
圖26示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第三視圖。
圖27示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第四視圖。
圖28示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第五視圖。
圖29示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第六視圖。
圖30示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第七視圖。
圖31示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的單次使用的安全標(biāo)簽的上外殼的內(nèi)視圖。
具體實(shí)施例一些實(shí)施例涉及一種安全系統(tǒng)。安全系統(tǒng)例如可以包括EAS系統(tǒng)。EAS系統(tǒng)可以包括安全標(biāo)簽、分離設(shè)備和監(jiān)視系統(tǒng)。在一般作法中，安全標(biāo)簽可以包括傳感器，以當(dāng)它在被監(jiān)視的監(jiān)控區(qū)中時(shí)發(fā)出可檢測(cè)信號(hào)。安全標(biāo)簽可以附連到待監(jiān)視物品，例如服裝或衣物。分離設(shè)備可以從物品去除安全標(biāo)簽。監(jiān)視系統(tǒng)可以監(jiān)視控制區(qū)的信號(hào)以保證帶有安全標(biāo)簽的被監(jiān)視物品沒(méi)有從控制區(qū)移走。
各種實(shí)施例可以包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以處理可再使用和單次使用的安全標(biāo)簽的使用。可以處理兩種類(lèi)型的標(biāo)簽的使用的系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代超市類(lèi)型的零售店來(lái)說(shuō)是理想的。便宜的單次使用的安全標(biāo)簽使得為比較便宜的物品加標(biāo)簽變得經(jīng)濟(jì)，而更昂貴的物品仍然可以加上更昂貴的可再使用類(lèi)型的安全標(biāo)簽?？梢杂门c這里所述的相同分離設(shè)備從物品去除兩種類(lèi)型的安全標(biāo)簽。
圖1A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽和大頭釘組件。圖1A可以示出安全標(biāo)簽100和大頭釘組件102。安全標(biāo)簽100可以由大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。大頭釘保持系統(tǒng)可以指的是當(dāng)大頭釘組件102插入到安全標(biāo)簽100中時(shí)被布置成保持大頭釘組件102的一個(gè)或多個(gè)元件。取決于實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)簽100的大頭釘保持系統(tǒng)的類(lèi)型，安全標(biāo)簽100可以實(shí)現(xiàn)為可再使用標(biāo)簽或單次使用的安全標(biāo)簽。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，例如，可以使用可再使用的大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)簽100?？稍偈褂玫陌踩珮?biāo)簽可以以一種基本不會(huì)在外部和內(nèi)部破壞安全標(biāo)簽的完整性的方式從被監(jiān)視物品分離。一旦可再使用安全標(biāo)簽被分離，它通?？梢灾匦赂竭B到另一物品。分離指示標(biāo)簽處于解鎖狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，例如，可以使用單次使用的保持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)簽100。單次使用的安全標(biāo)簽可以以一種典型地破壞安全標(biāo)簽的完整性的方式從被監(jiān)視物品分離。一旦單次使用的安全標(biāo)簽被分離，它通常不能重新再附連到另一物品。分離指示標(biāo)簽處于永久解鎖狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，大頭釘組件102可以包括加大釘頭104和細(xì)長(zhǎng)釘柄106。釘柄106可以具有一個(gè)或多個(gè)凹槽108和尖端112。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，釘頭104可以具有大約0.5英寸的直徑和大約0.05英寸的厚度。釘柄106在形狀上類(lèi)似于小尖釘。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，釘柄106可以長(zhǎng)為0.75英寸，并且直徑為0.046英寸。凹槽108可以具有0.038英寸的直徑。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
可以使用包括各種類(lèi)型的金屬和塑料的各種材料實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)簽100。例如，可以使用塑料和/或鋼形成釘頭104。通常使用鋼形成釘柄106。安全標(biāo)簽100的設(shè)計(jì)限制可以包括用于安全標(biāo)簽100的磁性材料的量，原因是一些傳感器的范圍可以由這樣的磁性減小。因此，可以使用釘頭104的塑料材料實(shí)現(xiàn)大頭釘組件102以減小大頭釘組件102的中鋼的總量。另一可能選擇是使用非磁性不銹鋼制造大頭釘組件102。然而，所述實(shí)施例并不限于大頭釘組件102的特殊材料，只要它們被設(shè)計(jì)成彼此兼容地操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，大頭釘組件102可以用于將安全標(biāo)簽100附連到物品。物品可以包括任何商品，例如服裝，衣物，包裝材料，通用數(shù)字光盤(pán)(DVD)盒，光盤(pán)(CD)盒，眼鏡，盒子，等等。當(dāng)物品是服裝或衣物時(shí)，尖端112可以通過(guò)服裝插入到安全標(biāo)簽100中?？梢栽谙旅娓唧w地論述附連操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，大頭釘組件102也可以包括附加元件，例如附連到釘頭104的系繩或安全條帶。在物品的穿刺是不希望的或不可能的情況下，系繩或安全條帶可以允許安全標(biāo)簽100用于物品。例如，包裝物品例如運(yùn)動(dòng)器材，電子設(shè)備和任何其它產(chǎn)品可以通過(guò)包裝或產(chǎn)品自身的穩(wěn)定部分用系繩固定。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，安全標(biāo)簽100在尺寸上可以小于一些傳統(tǒng)的安全標(biāo)簽。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，安全標(biāo)簽100可以長(zhǎng)為大約2.6英寸，寬為0.8英寸，并且厚度為0.25英寸。將大頭釘組件102插入到安全標(biāo)簽100中時(shí)，厚度可以增加到大約0.67英寸?？傊亓靠梢源蠹s為6克。然而，所述實(shí)施例并不限于這些特定度量。
在一個(gè)實(shí)施例中，安全標(biāo)簽100可以包括上外殼114和下外殼116。上外殼114和下外殼116可以在接縫118聯(lián)接以形成閉合安全標(biāo)簽100。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼114和116可以由半硬或剛性材料制造。可再使用的剛性或半硬材料可以包括硬塑料，例如注模的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料或塑料例如聚碳酸酯。如果使用塑料材料，可以使用超聲焊接、搭扣配合或期望用于指定實(shí)現(xiàn)方式的任何其它合適的聯(lián)接機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)外殼114和116的配合。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，安全標(biāo)簽100可以包括第一端130和第二端132。第一端130和第二端132可以是部分中空的，每一端具有隔室。第一端130可以具有第一隔室以容納大頭釘保持系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，大頭釘保持系統(tǒng)可以包括鋼制楔形元件和橡膠偏壓彈簧以保持大頭釘組件102的釘柄106。第一端130在這里也可以被稱(chēng)為“附連端”或“大頭釘保持系統(tǒng)端”。第二端132可以具有第二隔室以容納發(fā)出監(jiān)視系統(tǒng)可檢測(cè)的信號(hào)的傳感器。適合用于安全標(biāo)簽100的傳感器的例子可以包括SensormaticElectronics Corporation制造的EASUltra.Max窄標(biāo)簽傳感器(“UltraMax傳感器”)。第二端132在這里也可以被稱(chēng)為“檢測(cè)端”。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一端130可以包括標(biāo)簽頭126。標(biāo)簽頭126可以進(jìn)一步包括上外殼孔口120和同心壁壘122。第一端130可以是大約0.9英寸長(zhǎng)和0.825英寸寬。形狀可以類(lèi)似于直徑大約為0.825英寸的半圓。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一端130也可以包括用于分離設(shè)備例如參考圖6所述的磁性分離設(shè)備602的分離接口。例如，第一端130可以包括具有外壁134的突出部124。突出部124可以包括任何預(yù)期形狀，只要預(yù)期形狀大致與分離設(shè)備連接。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，突出部124可以具有如圖1A中所示的圓柱形狀。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，第二端132可以長(zhǎng)為大約1.8英寸，寬為0.62英寸并且厚度為0.22英寸。形狀可以類(lèi)似于矩形。第二端132的形狀和尺寸可以允許第二端132用作將突出部124放置到這里所述的磁性分離設(shè)備中的手柄。
圖1B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽組件。圖1B可以示出與參考圖1A所述的實(shí)施例類(lèi)似的安全標(biāo)簽100的另一可能實(shí)施例。如圖1B中所示，第二端132可以相對(duì)于第一端130形成90°。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
如圖1A和1B中所示，可以使用許多不同的外部形狀或構(gòu)造實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)簽100。然而，可以理解的是可以使用指定設(shè)計(jì)限制組的任何數(shù)量的外部構(gòu)造實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)簽100。應(yīng)當(dāng)根據(jù)用于從被監(jiān)視物品分離安全標(biāo)簽100的兼容磁性分離設(shè)備的設(shè)計(jì)和構(gòu)造制造用于特定實(shí)現(xiàn)方式的外部構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，通常被顯示成用于安全標(biāo)簽100的外部構(gòu)造，尤其是第一端130，被設(shè)計(jì)成與參考圖6所述的磁性分離設(shè)備602的實(shí)施例連接。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一端130的上外殼孔口120可以用于在附連操作期間接收釘柄106。上外殼孔口120的直徑可以稍大于釘柄106的直徑以在附連操作期間容納釘柄106的插入。
在一個(gè)實(shí)施例中，同心壁壘122可以是限定接收釘頭104的空間的壁壘。同心壁壘122的直徑可以稍大于釘頭104的直徑以保證在附連操作期間可以正確地使釘頭104就位。在一個(gè)實(shí)施例中，例如同心壁壘122的內(nèi)徑可以為大約0.66英寸。同心壁壘122的一個(gè)目的是更好地固定釘頭104和安全標(biāo)簽100之間的物品。結(jié)果，該結(jié)構(gòu)可以更好地防止企圖未授權(quán)地從安全標(biāo)簽100撬開(kāi)大頭釘組件102。釘頭104的尺寸和構(gòu)造以及匹配壁壘122的形狀和尺寸并不限定在該上下文中。
圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處于未緊固位置的安全標(biāo)簽、大頭釘組件和物品。圖2可以示出將安全標(biāo)簽100緊固到物品例如衣物的附連操作的開(kāi)始。在附連操作期間，釘體106的尖端112可以通過(guò)物品202插入。釘頭104的尺寸有助于保證在不破壞物品202的情況下不可能從大頭釘組件102取走物品202。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處于緊固位置的安全標(biāo)簽、大頭釘組件和物品。圖3可以示出將安全標(biāo)簽100緊固到物品例如物品202的附連操作的結(jié)束。一旦釘柄106的尖端112通過(guò)物品202插入，尖端112可以插入到上外殼孔口120中。力可以施加到釘頭104直到釘頭104就位在同心壁壘122中。大頭釘組件102可以通過(guò)大頭釘保持系統(tǒng)保持附連到安全標(biāo)簽100。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，大頭釘保持系統(tǒng)可以包括由橡膠彈簧偏壓的楔形物，如下面更具體所述的。一旦就位，大頭釘組件102和安全標(biāo)簽100可以牢固地附連到物品202。一旦正確地執(zhí)行附連操作，可以使用磁性分離設(shè)備602實(shí)現(xiàn)從物品202分離安全標(biāo)簽100。
圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的被拆卸安全標(biāo)簽的第一透視圖。圖4示出了適合用作可再使用的安全標(biāo)簽的被拆卸安全標(biāo)簽100的第一透視圖。第一透視圖特別示出了上外殼114的外部和下外殼116的內(nèi)部。
在一個(gè)實(shí)施例中，安全標(biāo)簽100可以包括傳感器402。傳感器402可以包括能夠生成可檢測(cè)信號(hào)的任何傳感器，例如磁性傳感器、聲磁傳感器、射頻(RF)傳感器或其它類(lèi)型的傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，傳感器402可以包括UltraMax傳感器。信號(hào)可以由EAS監(jiān)視系統(tǒng)檢測(cè)。EAS監(jiān)視系統(tǒng)例如可以包括發(fā)射器/接收器(“收發(fā)器”)以檢測(cè)信號(hào)，和通知監(jiān)視系統(tǒng)在監(jiān)控區(qū)中存在或不存在安全標(biāo)簽100。
在一個(gè)實(shí)施例中，下外殼116可以具有傳感器隔室404。傳感器隔室404例如可以代表參考圖1A所述的第二隔室。傳感器隔室404可以包括多個(gè)壁416以限定對(duì)于指定傳感器來(lái)說(shuō)足夠大的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，傳感器404可以是尺寸為1.73英寸長(zhǎng)、0.46英寸寬和0.085英寸厚的UltraMax傳感器。其它長(zhǎng)度和尺寸可以適合其它檢測(cè)技術(shù)。壁416可以對(duì)應(yīng)于上外殼114的類(lèi)似壁。
在一個(gè)實(shí)施例中，下外殼116也可以具有如參考圖11所述的凹窩1110。凹窩1110可以提供用于如參考圖13詳細(xì)描述的橡膠彈簧1302的支承表面1111B。當(dāng)上外殼114和下外殼116聯(lián)接在一起以形成安全標(biāo)簽100時(shí)，圓形內(nèi)壁1113可以引導(dǎo)和固定上外殼114的圓形突出部809。
圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的被拆卸安全標(biāo)簽的第二透視圖。圖5示出了適合用作可再使用的安全標(biāo)簽的被拆卸安全標(biāo)簽100的第二透視圖。第二透視圖特別示出了上外殼114的內(nèi)部，和下外殼116的外部。
在一個(gè)實(shí)施例中，上外殼114可以包括在突出部809內(nèi)形成的楔形物隔室802，如參考圖8A更具體地所述的。楔形物隔室802例如可以代表參考圖1A所述的第一隔室。楔形物隔室802可以包括多個(gè)側(cè)壁803以限定對(duì)于如參考圖12A更具體所述的楔形物1202R和如參考圖13更具體所述的橡膠彈簧1302來(lái)說(shuō)足夠大的區(qū)域。例如，楔形物隔室802可以被設(shè)計(jì)成接收和松散地限制楔形物1202R和橡膠彈簧1302。隔室802也可以由限定接收楔形物1202R和橡膠彈簧1302的區(qū)域的多個(gè)立柱、凹窩或其它結(jié)構(gòu)限定。一旦外殼114和116在接縫118聯(lián)接，第一和第二隔室可以被閉合和密封。傳感器402可以安全地但未變形地容納在傳感器隔室404內(nèi)。楔形物1202R和橡膠彈簧1302可以可靠地容納在楔形隔室802內(nèi)，由此形成大頭釘保持系統(tǒng)。
將橡膠彈簧1302定位在楔形物表面1205R和支承表面1111B之間可以導(dǎo)致楔形物1202R向內(nèi)偏壓到楔形物隔室802中。當(dāng)大頭釘組件102沿著線412通過(guò)上外殼孔口120插入時(shí)，釘柄106可以貫穿楔形物1202R的大頭釘保持邊緣1213R，導(dǎo)致楔形物1202R抵抗橡膠彈簧1302的偏壓大致圍繞樞轉(zhuǎn)邊緣1215R樞轉(zhuǎn)。釘柄106可以沿著大頭釘保持邊緣1213R滑動(dòng)并且由橡膠彈簧1302偏壓到釘柄106的通過(guò)釘槽1 08中。在附連操作期間，釘柄106的一部分可以移動(dòng)到下外殼柄孔1115中。一旦大頭釘保持邊緣1213R被偏壓到在釘尖107的釘槽108中(參見(jiàn)圖8D和9A)，釘柄106不能從孔口120縮回，除非克服大頭釘保持系統(tǒng)的大頭釘保持強(qiáng)度。通過(guò)這樣的方式，安全標(biāo)簽100和大頭釘組件102可以被鎖定或緊固在一起以完成附連操作。這在這里可以被稱(chēng)為“閉鎖狀態(tài)”或“鎖定狀態(tài)”。
在一個(gè)實(shí)施例中，下外殼116可以包括表面508。突出部124可以與表面508形成整體。突出部124的直徑可以小于標(biāo)簽頭126的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，突出部124的直徑為大約0.55英寸，并且可以突出0.45英寸。突出部124的較小尺寸可以產(chǎn)生肩部區(qū)域504。肩部區(qū)域504可以相對(duì)平坦，并且可以用于在分離操作期間幫助第一端130和突出部124就位在磁性分離設(shè)備中。
在一個(gè)實(shí)施例中，分離操作可以指的是從安全標(biāo)簽100的楔形物1202R分離或釋放大頭釘組件102。一旦大頭釘組件102從楔形物1202R分離，大頭釘組件102可以從安全標(biāo)簽100縮回。一旦大頭釘組件102從安全標(biāo)簽100縮回，物品202可以從釘體106取下，因而完成分離操作。這在這里可以被稱(chēng)為“解鎖狀態(tài)”?？梢詤⒖紙D6更具體地描述分離操作。
圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與磁性分離設(shè)備對(duì)準(zhǔn)的安全標(biāo)簽和大頭釘組件的切掉圖。圖6顯示了在磁性分離設(shè)備602上方對(duì)準(zhǔn)的安全標(biāo)簽100的視圖。為了清楚起見(jiàn)在切掉圖中顯示了磁性分離設(shè)備602。磁性分離設(shè)備602例如可以包括磁體組件603和外殼610。外殼610例如可以適合于工作臺(tái)面安裝，其中標(biāo)簽接收孔611在工作臺(tái)面的表面上方。帶有鑿口(bevel)的不同外殼可以適合于安裝在工作臺(tái)面的孔中使得標(biāo)簽接收孔611的開(kāi)口與工作臺(tái)面表面齊平或幾乎齊平。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，磁性分離設(shè)備602可以具有標(biāo)簽接口。標(biāo)簽接口可以被布置成與安全標(biāo)簽100的分離接口對(duì)接。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，標(biāo)簽接口可以包括標(biāo)簽接收孔611。標(biāo)簽接收孔611的開(kāi)口的直徑可以被設(shè)計(jì)成寬松地接收標(biāo)簽突出部124以供用戶容易地插入，但仍然保證用于分離的正確標(biāo)簽位置。標(biāo)簽接收孔611的深度可以被布置成允許大頭釘從標(biāo)簽上正確地分離，大頭釘?shù)湫偷厣孕∮跇?biāo)簽突出部124的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，被顯示成用于磁性分離設(shè)備602的外部構(gòu)造被設(shè)計(jì)成與參考圖1A和1B所述的安全標(biāo)簽100的實(shí)施例對(duì)接。然而，所述實(shí)施例并不限定在該上下文中，只要分離接口和標(biāo)簽接口是兼容的。
圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例插入到磁性分離設(shè)備中的安全標(biāo)簽。圖7示出了當(dāng)放置到磁性分離設(shè)備602內(nèi)時(shí)的安全標(biāo)簽100。更具體地，圖7示出了就位在磁性分離設(shè)備602內(nèi)或上的安全標(biāo)簽100和大頭釘組件102。該位置可以便于大頭釘組件102從安全標(biāo)簽100分離。
圖8A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的上外殼的內(nèi)視圖。圖8A顯示了上外殼114的楔形物隔室802，特別是用于布置在端部130內(nèi)的大頭釘保持系統(tǒng)的楔形物隔室802的詳視圖。該結(jié)構(gòu)可以適合用在可再使用和單次使用的安全標(biāo)簽中。兩種實(shí)現(xiàn)方式之間的一個(gè)差別是楔形物的形狀。在可再使用的安全標(biāo)簽中，楔形物可以具有如圖12A中所示的軸突出部，所述軸突出部不一定存在于用于如圖12B中所示的單次使用的安全標(biāo)簽的楔形物中。使用“R”后綴到楔形物附圖標(biāo)記可以指的是適合用于可再使用的安全標(biāo)簽的大頭釘保持系統(tǒng)(例如1202R，1213R，等等)。使用“S”后綴到楔形物附圖標(biāo)記可以指的是適合用于單次使用的安全標(biāo)簽的大頭釘保持系統(tǒng)(例如1202S，1213S，等等)。如果不使用楔形物附圖標(biāo)記后綴(例如1202，1213，等等)，則描述可以涉及可再使用楔形物1202R和單次使用楔形物1202S中的一個(gè)或兩個(gè)。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
如圖8A中所示，楔形物隔室802可以包括幾個(gè)內(nèi)壁。釘柄孔807可以包括一個(gè)空間，釘柄106可以在所述空間中移動(dòng)并且沿著線412占據(jù)，如圖2中所示。釘柄孔807可以延伸通過(guò)上外殼114，在孔口120開(kāi)始然后通過(guò)頂壁808A，進(jìn)入楔形物隔室802并且部分通過(guò)前壁803C到達(dá)突出部809的頂表面814。
前壁803C的位置可以根據(jù)預(yù)期實(shí)現(xiàn)方式變化。例如，前壁803C可以被定位成比圖8A中所示更遠(yuǎn)離后壁803D，在圖8A中它與壁803T重合。如圖8A中所示，壁803C比壁803T離后壁803D近大約0.016英寸。進(jìn)一步地，壁803C具有被切通以騰出釘柄孔807的半圓形表面。最遠(yuǎn)離后壁803D的釘柄支承表面803S的一部分可以包括支承壁803T。半圓形表面可以提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，例如當(dāng)插入時(shí)幫助引導(dǎo)釘柄106，從而提供用于圓形釘柄106的半圓形支承表面803S，所述半圓形支承表面相對(duì)于具有平坦支承表面提供稍高的拉出力(Fpo)。拉出力Fpo可以指的是從安全標(biāo)簽100強(qiáng)制地拉出大頭釘組件102所需的安全標(biāo)簽100和大頭釘組件102之間的分離力的大小。如下面進(jìn)一步所述，在定位壁803C中可以考慮其它因素。
當(dāng)下外殼116聯(lián)接到上外殼114時(shí)，釘柄孔807進(jìn)一步延伸到孔807在那里終止的下外殼柄孔111 5中(參見(jiàn)圖4)。當(dāng)釘柄孔807未被占據(jù)時(shí)，楔形物1202的表面1203可以平放在頂壁808A上并且大頭釘保持邊緣1213接觸或幾乎接觸前壁803C。楔形物1202可以緊密地適配在楔形物隔室802中但是留有足夠的間隙使得楔形物1202大致圍繞樞轉(zhuǎn)邊緣1215自由樞轉(zhuǎn)。例如，楔形物側(cè)面1211可移動(dòng)地靠近側(cè)壁803E，楔形物側(cè)面1214可移動(dòng)地靠近側(cè)壁803J，楔形物樞轉(zhuǎn)側(cè)面1207可移動(dòng)地靠近或接觸后壁803D，并且大頭釘保持邊緣1213可移動(dòng)地靠近前壁803C和覆蓋大部分釘孔807。在可再使用的安全標(biāo)簽中，楔形物軸突出部1221R和1222R可以寬松地位于它們各自的凹窩821和822中，從而它們可以無(wú)顯著阻力地樞轉(zhuǎn)。
圖8B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物的上外殼的內(nèi)視圖。圖8B顯示了插入到楔形物隔室802中并且平放在頂壁808A上的楔形物1202。一旦楔形物1202就位，橡膠彈簧1302可以被放置到楔形物隔室802的其部分中。在可再使用的安全標(biāo)簽中，突出部1221R和1222R可以被定位在它們各自的凹窩821和822中。
圖8C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物和橡膠彈簧的上外殼的內(nèi)視圖。圖8C顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的定位在楔形物隔室802內(nèi)的楔形物1202和橡膠彈簧1302。橡膠彈簧1302的側(cè)面1304A被插入到楔形物隔室802中，保持橡膠彈簧表面1308D鄰近后壁803D。橡膠彈簧1302進(jìn)一步由凹窩側(cè)壁803F、803G、803H和803I引導(dǎo)，直到橡膠彈簧側(cè)面1304A抵靠在楔形物1202的表面1205上。在一個(gè)實(shí)施例中，橡膠彈簧1302的寬度可以大于楔形物1202的寬度，楔形物緊密地適配在楔形物隔室802的從側(cè)壁803G到側(cè)壁803H的延伸部分中。以該方式，可以控制橡膠彈簧1302在楔形物1202上的位置。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
控制橡膠彈簧1302的位置可以保證嵌入產(chǎn)品環(huán)境中的標(biāo)簽具有偏壓在楔形物1202上的可再生橡膠彈簧以用于可靠和一致的分離。橡膠彈簧1302的位置也可以減小或防止單次使用的安全標(biāo)簽中的“砰擊”效應(yīng)。砰擊可以指的是用戶將突出部124的底部撞擊在硬表面上，這導(dǎo)致單次使用的安全標(biāo)簽在不使用磁分離設(shè)備602的情況下獲得永久解鎖狀態(tài)。出現(xiàn)該情況的原因在于橡膠彈簧1302的偏壓朝著楔形物1202S的一端。砰擊所導(dǎo)致的豎直力可以作用在楔形物1202S的重心上，由此導(dǎo)致楔形物1202S在砰擊力下扭曲或旋轉(zhuǎn)。然而可以通過(guò)移動(dòng)橡膠彈簧1302在楔形物1202S重心上的偏壓減小或消除砰擊效應(yīng)，如參考圖31所述的。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，從楔形物表面1205到支承表面1111B的距離小于橡膠彈簧1302的高度。因此，當(dāng)上外殼114和下外殼116聯(lián)接以構(gòu)造安全標(biāo)簽100時(shí)，橡膠彈簧1302可以被壓縮。這可以導(dǎo)致楔形物1202偏壓在楔形物隔室802的頂壁808A上。在可再使用的安全標(biāo)簽中，這也可以將軸突出部1221R和1222R偏壓到它們各自的凹窩821和822中。
圖8D示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物、橡膠彈簧和釘柄的上外殼的內(nèi)視圖。圖8D顯示了楔形物隔室802內(nèi)的另一視圖。該視圖被顯示成盡管下外殼116聯(lián)接到上外殼114，但是下外殼116是透明的。因而，楔形物表面1203被偏壓在楔形物隔室802的頂壁808A上，就如它在完整的安全標(biāo)簽100中。
圖9A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖8D的部分截面A-A。顯示軸突出部1221R以作參考。圖9A可以用于幫助描述大頭釘組件102插入到安全標(biāo)簽100中的操作。如圖8D和圖9A中所示，釘柄106的尖端112可以通過(guò)孔口120插入到安全標(biāo)簽100中并且進(jìn)入釘孔807中。在插入期間，尖端112可以接觸楔形物1202的傾斜表面1209，導(dǎo)致楔形物1202抵抗橡膠彈簧1302的偏壓大致圍繞楔形物邊緣1215逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)，直到釘柄106開(kāi)始滑過(guò)楔形物1202的大頭釘保持邊緣1213。進(jìn)一步插入可以導(dǎo)致釘柄106的釘槽108和唇邊107鄰近大頭釘保持邊緣1213，然后大頭釘保持邊緣1213被橡膠彈簧1302偏壓到釘槽108中靠在唇邊107上。因此，大頭釘保持邊緣1213可以被定位在釘槽108中，由此防止大頭釘組件102被拉出安全標(biāo)簽100，除非克服大頭釘保持系統(tǒng)的保持強(qiáng)度。在該位置中，大頭釘組件102可以緊固或鎖定到安全標(biāo)簽100，并且獲得鎖定狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，當(dāng)處于鎖定狀態(tài)時(shí)楔角φ可以是大約34°。
圖9A也示出了涉及可再使用的大頭釘保持系統(tǒng)的分離過(guò)程的特征。圖9A描繪了突出部1221R位于其中的凹窩821，但未顯示突出部1222R位于其中的對(duì)稱(chēng)凹窩822。凹窩821/822的深度是壁803L/803K的垂直尺寸。在分離期間，當(dāng)標(biāo)簽100接近圖6的分離器時(shí)，楔形物1202R被推動(dòng)以大致圍繞邊緣1215R逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)標(biāo)簽靠近以就位于分離器中時(shí)，磁吸引力變得更強(qiáng)直到楔形物1202R充分旋轉(zhuǎn)以使邊緣1213R跳過(guò)唇邊107將大頭釘從標(biāo)簽釋放。釋放大頭釘之后標(biāo)簽馬上可以變得完全就位于分離器中(參見(jiàn)圖7)。典型地，標(biāo)簽完全就位于分離器中，標(biāo)簽由吸引楔形物1202R的磁力保持在分離器中，然后從標(biāo)簽取出大頭釘。大頭釘保持系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成使得當(dāng)標(biāo)簽就位時(shí)，給定磁強(qiáng)度“S”剛好足以釋放大頭釘(解鎖狀態(tài))，或者磁強(qiáng)度可以超過(guò)值“S”例如25％，并且大頭釘保持系統(tǒng)將仍然釋放大頭釘。如果分離器的磁強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)值“S”則會(huì)出現(xiàn)操作問(wèn)題。楔形物可以進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)以將橡膠彈簧1302壓縮到一點(diǎn)，在該點(diǎn)楔形物接近垂直狀態(tài)并且楔形物1202R的邊緣1213R被吸引以接觸壁1111B。這可以導(dǎo)致突出部1221R和1222R被拉出它們各自的凹窩821和822，并且膨脹橡膠彈簧1302將邊緣1216R的突出部分壓靠在壁816/818上，這可以構(gòu)成永久解鎖狀態(tài)。為了解決該狀況，大頭釘限制系統(tǒng)的尺寸被確定成使得壁803L和803K在豎直方向上足夠長(zhǎng)，并且楔形物長(zhǎng)度足夠，使得當(dāng)邊緣1213R接觸壁1111B時(shí)，突出部1221R和1222R不能被拉出它們各自的凹窩821和822。
再次參考圖9A，安全標(biāo)簽的一個(gè)設(shè)計(jì)限制可以包括在沒(méi)有分離設(shè)備602的情況下強(qiáng)制地從安全標(biāo)簽100分離大頭釘組件102所需的拉力(Fp)的大小。該力可以被稱(chēng)為“拉出力”(Fpo)。例如，假設(shè)“大頭釘離開(kāi)”方向上的拉力(Fp)被施加到大頭釘組件102以試圖從安全標(biāo)簽100的表面138分離大頭釘組件102。當(dāng)有人試圖沿豎直方向?qū)⒖椢?02和大頭釘組件102拉離安全標(biāo)簽100時(shí)會(huì)出現(xiàn)該情況。由于釘槽108的凹槽唇邊107與大頭釘保持邊緣1213接合，因此豎直力拉緊大頭釘保持邊緣1213以試圖大致圍繞邊緣1215順時(shí)針樞轉(zhuǎn)楔形物1202。然而，楔形物1202的順時(shí)針樞轉(zhuǎn)試圖將大頭釘保持邊緣1213拉到釘孔807內(nèi)，同時(shí)釘柄106仍然在其中。因此，釘柄106可變成楔入安全標(biāo)簽100中。這在這里有時(shí)被稱(chēng)為“楔入效應(yīng)”。楔形物1202將使大頭釘組件102保持在安全標(biāo)簽100中，除非克服大頭釘保持系統(tǒng)的大頭釘保持強(qiáng)度(例如Fp＞Fpo)。
如圖9A中所示，當(dāng)大頭釘組件102被鎖定在安全標(biāo)簽100中使得大頭釘保持邊緣1213與唇邊107接觸時(shí)，在釘頭104的底部和標(biāo)簽表面138之間有一定的垂直距離。該距離可以被稱(chēng)為“初始大頭釘”間隙。增加Fp可以導(dǎo)致大頭釘保持系統(tǒng)的部件的一些屈服和/或變形，這導(dǎo)致加入到初始大頭釘間隙的“附加大頭釘間隙”(ATC)。如果部件不屈服或變形，則將沒(méi)有附加大頭釘間隙。附加大頭釘間隙通常是不理想的，原因是它可能將更多的釘柄106暴露于潛在的彎曲或切斷，由此使得安全標(biāo)簽100更脆弱和更容易被破壞。如下面更具體地所述，存在適應(yīng)或減小附加大頭釘間隙的幾種設(shè)計(jì)技術(shù)。
圖9B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9A的大頭釘保持系統(tǒng)部件的靜力圖。為了使Fp不將大頭釘組件102拉出安全標(biāo)簽100，必須有相等但相反的力Fp’將大頭釘組件102保持在安全標(biāo)簽100中。這可以描繪靜止或非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)處于鎖定狀態(tài)時(shí)如果Fp變得足夠大以將大頭釘拉出標(biāo)簽，則Fp的值被稱(chēng)為如前所述的拉出力Fpo。
在如圖9B所示的靜力圖中，F(xiàn)p可以指的是從安全標(biāo)簽100施加到大頭釘組件102上的拉力，并且Pt-W可以指的是一個(gè)點(diǎn)，在所述點(diǎn)大頭釘保持邊緣1213接合凹槽108中的凹槽唇邊107。進(jìn)一步地，靜力圖和導(dǎo)出的靜態(tài)方程假設(shè)所有大頭釘限制系統(tǒng)部件不屈服或變形，包括壁803D，808A，803T，楔形物1202和釘柄106。
根據(jù)靜態(tài)力學(xué)，可以導(dǎo)出以下方程Fp’＝Fp＝Fv+Ff；Fv＝Fa×sinφ；Ff＝β×Fh；和Fh＝Fa×cosφ。
其中β可以代表釘柄和壁803S/803T之間的靜態(tài)摩擦系數(shù)。例如，β可以近似為0.5，其由在4磅(lbs)和26lbs的Fh測(cè)量的實(shí)驗(yàn)確定。可以用以下形式改寫(xiě)這些方程Ff＝β×Fa×cosφ；Fp＝Fv+Ff＝Fa×sinφ+β×Fa×cosφ＝Fa(sinφ+β×cosφ)；和Fa＝Fp/(sinφ+β×cosφ)。
對(duì)于34°的楔角φ，可以導(dǎo)出以下方程Fp’＝Fp＝Fv+Ff；Fa＝1.027×Fp；Fh＝Fa×cosφ＝0.851×Fp；Ff＝β×Fh＝β×Fa×cosφ＝0.426×Fp；和Fv＝Fa×sinφ＝0.574×Fp。
基于這些方程，F(xiàn)p將總是由等于Fp的Fp’抵消，因此增加Fp的值將不導(dǎo)致大頭釘組件102移動(dòng)，也就是沒(méi)有出現(xiàn)附加大頭釘間隙。圖10的曲線A顯示對(duì)于這樣的理想限制的附加大頭釘間隙與Fp的關(guān)系。圖8D所示的實(shí)施例的測(cè)試表明當(dāng)拉力Fp繼續(xù)增高時(shí)大頭釘保持系統(tǒng)部件逐漸出現(xiàn)屈服直到強(qiáng)制地使大頭釘組件102從安全標(biāo)簽100釋放。圖10的曲線C是由于在遞增Fp的應(yīng)變下大頭釘限制部件逐漸屈服而如何可能出現(xiàn)附加大頭釘間隙的例子。通過(guò)利用產(chǎn)生曲線C的圖8D的實(shí)施例的某些改進(jìn)，可以獲得更靠近理想曲線A的曲線，例如曲線D，E，F(xiàn)，G，H和I，如下所述。關(guān)于圖10的曲線A和C，所述曲線與它們所提供的信息相關(guān)。例如，如果Fp標(biāo)度僅僅到達(dá)0.5磅而不是160lbs，曲線A和曲線C將看起來(lái)非常類(lèi)似。而且，如果Fp標(biāo)度到達(dá)百萬(wàn)磅，則曲線A和曲線C將看上去大約在0lbs釋放。這里使用的標(biāo)度可以包含想要保護(hù)商品防止在零售店中的絕大部分偷竊意圖的值。例如，人可以產(chǎn)生的手對(duì)手直接拉力大約為80磅。所以服裝(在該情況下從標(biāo)簽直接拉大頭釘是可能破壞的方式)上的安全標(biāo)簽的Fpo應(yīng)當(dāng)至少為80磅。通常，安全標(biāo)簽的Fpo越高，標(biāo)簽的所理解質(zhì)量越高。質(zhì)量的另一因素是Fp所產(chǎn)生的附加大頭釘間隙；越小越好。附加大頭釘間隙為利用例如彎曲、撬開(kāi)或切割設(shè)備提供破壞釘柄106或釘頭的潛在偷盜。對(duì)于任何指定Fp，現(xiàn)今工業(yè)中不同安全標(biāo)簽的附加大頭釘間隙的量變化很大。關(guān)于Fp和大頭釘位移的標(biāo)簽實(shí)施例的良好性能可以是產(chǎn)生圖10的曲線A和曲線B之間的曲線的一個(gè)。安全標(biāo)簽的良好Fpo可以具有例如至少125磅的規(guī)定值。
如上所述，遞增Fp可以導(dǎo)致在某些理想限制下沒(méi)有附加大頭釘間隙。對(duì)于圖9A的構(gòu)造，這些理想限制可以包括但不限于以下(1)從后壁803D到大頭釘支承壁803T的距離不會(huì)增加；(2)釘槽108的直徑不會(huì)減??；(3)從樞轉(zhuǎn)邊緣1215到大頭釘保持邊緣1213的楔形物1202的長(zhǎng)度不會(huì)減??；(4)壁901的厚度不會(huì)減?。缓?5)表面136和表面138之間的豎直距離不會(huì)減小。然而，由于當(dāng)力施加于它們時(shí)所有材料以某種程度屈服，因此這些理想限制難以在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中保持。
第一限制涉及從后壁803D到大頭釘支承壁803T的距離。施加的拉力Fp可以導(dǎo)致凹槽唇邊107朝著頂壁808A拉緊大頭釘保持邊緣1213。這可以推動(dòng)楔形物1202順時(shí)針向回樞轉(zhuǎn)到其的前大頭釘插入位置。然而當(dāng)大頭釘保持邊緣1213接合在唇邊107的凹槽108中時(shí)，大頭釘108防止邊緣1213水平移動(dòng)到凹槽108的固體金屬中，從而楔形物1202不能樞轉(zhuǎn)回到前大頭釘插入位置。這可以產(chǎn)生卡滯或楔入效應(yīng)，其中不會(huì)出現(xiàn)大頭釘保持邊緣1213的豎直“大頭釘離開(kāi)”運(yùn)動(dòng)，除非同時(shí)出現(xiàn)大頭釘保持邊緣1213進(jìn)入釘槽108中的一些水平運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，作用在大頭釘保持邊緣1213上的Fp可以導(dǎo)致凹槽108上的水平合力Fh，該力導(dǎo)致釘柄106抵靠在大頭釘支承壁803T(支承表面803S)上，并且導(dǎo)致楔形物樞轉(zhuǎn)邊緣1215抵靠在后壁803D上。豎直合力Fv可以導(dǎo)致楔形物邊緣1216抵靠在頂壁808A上。另一個(gè)垂直合力可以是摩擦力Ff。摩擦力Ff可以豎直地作用在支承壁803T(支承表面803S)上。這些壁都是上外殼114的一部分，所述部分典型地是由材料諸如ABS塑料制造的固體模制部分。備選地，所述部分可以從材料的固體片段加工。ABS塑料有一定程度的彈性，但是當(dāng)施加力時(shí)它也可以在某種程度上永久變形。因而在Fp的應(yīng)力下，與楔形物1202接觸的楔形物隔室壁803D和與釘柄106接觸的楔形物隔室壁803T/803S可以一定程度地屈服，由此導(dǎo)致出現(xiàn)一些附加大頭釘間隙。
第二限制涉及釘槽108的直徑。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，釘柄106可以包括材料諸如鋼。鋼柄可以被足夠地硬化以防止它被施加在凹槽108上的大頭釘保持邊緣1213上時(shí)在力Fh下變形。例如可以使用硬化到大約RC 48的洛氏硬度的鋼實(shí)現(xiàn)釘柄106。只要大頭釘保持邊緣1213比RC 48足夠軟，例如RC 40，則釘槽108的屈服因而就可忽略。如果釘柄106/凹槽108的硬度比邊緣1213足夠軟，則從該原因可以預(yù)見(jiàn)更大的屈服以及更大的附加大頭釘間隙。這可以包括釘柄106在唇邊107擠出，和/或在凹槽108切割柄106。
第三限制涉及從樞轉(zhuǎn)邊緣1215到大頭釘保持邊緣1213的楔形物1202的長(zhǎng)度Lw。一些實(shí)施例可以具有大約RC 40的楔形物硬度和硬度大約是RC 48的更硬大頭釘。另外，在一些實(shí)施例中，大頭釘保持邊緣1213的角可以包括大約30°(1220)并且尖端半徑不超過(guò)0.002”以良好地適配在釘槽108和釘唇邊107的交叉點(diǎn)內(nèi)。唇邊107和凹槽108的交叉點(diǎn)大約為90°，內(nèi)徑不超過(guò)0.002”，并且被定義為圖9B的大頭釘接觸點(diǎn)Pt-W。尺寸并不現(xiàn)定在該上下文中，但是大頭釘保持邊緣1213必須兼容地適配在Pt-W中。在施加的Fp和合力分量Fh的影響下，在Pt-W處與大頭釘接觸的大頭釘保持邊緣1213的部分可以變形。典型更軟的大頭釘保持邊緣1213推壓到典型更硬的大頭釘接觸點(diǎn)Pt-W上/中，并且當(dāng)Fp增加時(shí)，邊緣1213在Pt-W周?chē)騼?nèi)部形成與大頭釘?shù)腜t-W接觸區(qū)域相反的形狀。結(jié)果是凹狀半圓形臺(tái)肩在大頭釘保持邊緣1213中形成，其與高達(dá)1/2的釘唇邊107、凹槽108的周?chē)糠趾徒佑|區(qū)域中的柄106的部分一致和匹配。本質(zhì)上，使用楔形物和釘柄的正確硬度和相對(duì)硬度，可以產(chǎn)生釘唇邊107的形狀配合基座。半圓形臺(tái)肩(基座)的尺寸和深度取決于施加的最大Fp以及為楔形物和為大頭釘所選的硬度值。施加的Fp越大，形成的形狀配合基座越大(高達(dá)的釘唇邊107)，并且典型地大頭釘保持系統(tǒng)的保持強(qiáng)度越大。如果楔形物1202由諸如RC 58的更硬材料制造，則大頭釘保持邊緣1213可以不圍繞接觸區(qū)域成形。相反地，在Fv影響下的RC 58的楔形物1202可以在Pt-W剪切更軟的大頭釘(RC 48)。如果楔形物的硬度以及邊緣1213的硬度為大約RC 30，則半圓形臺(tái)肩可以成形，但是可能在Fp值低的情況下由于邊緣1213太軟而脫去或擠出。如果楔形物硬度為大約RC 48并且大頭釘硬度大約為RC 40，則半圓形臺(tái)肩將在某種程度上成形但是隨著Fp增加大頭釘可能被部分地?cái)D出。楔形物1202和釘柄106的硬度和相對(duì)硬度可以是不同值，并且標(biāo)簽/大頭釘將在高達(dá)大約15磅的Fp下正常工作，但是Fp/附加大頭釘間隙曲線可變化很大。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在RC 40的楔形物硬度和RC 48的大頭釘硬度下獲得平衡結(jié)果。其它硬度可以產(chǎn)生預(yù)期平衡結(jié)果，并且該值并不限定在該上下文中。因而楔形物長(zhǎng)度Lw可被成形半圓形臺(tái)肩的深度減小并且導(dǎo)致一些永久的附加大頭釘間隙。
第四限制涉及壁901的厚度。對(duì)于高達(dá)＞200磅的Fp值來(lái)說(shuō)，典型固體塑性壁901的壓縮較小，因而附加大頭釘間隙的增加是可忽略的。邊緣1216可以由合力Fv的一部分壓靠在壁808A上，但是對(duì)附加大頭釘間隙的影響較小并且當(dāng)楔角為0°時(shí)可能完全消失。在凈分離力Fp下的壁901的壓縮與凈附加大頭釘間隙相比可能是不顯著的。
第五限制涉及表面136和表面138之間的豎直距離。由于分離力Fp在整個(gè)表面138和釘頭104的整個(gè)下側(cè)面之間，并且進(jìn)一步地，釘柄106與表面136下方的塑性壁(例如808A和803S)接合，因此表面136和表面138之間的距離可以傾向于稍微減小。由于表面136和138在壁壘122偏移，因此外殼可以傾向于在偏移處彈性地屈服和/或變形，并且表面136和138可以傾向于在力Fp下被靠攏。壁壘122的壁厚度和直徑的正確設(shè)計(jì)可以防止出現(xiàn)對(duì)于大大超過(guò)100磅的Fp值加入與凈附加大頭釘間隙相比任何明顯附加大頭釘間隙量的問(wèn)題。如果沒(méi)有壁壘122，則該問(wèn)題將不存在。
圖9C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9A的部件的尺寸圖。圖9C顯示了安全標(biāo)簽100和大頭釘組件102處于鎖定狀態(tài)并且施加小的Fp值剛好足以導(dǎo)致大頭釘保持邊緣1213與唇邊107嚙合時(shí)的尺寸和初始狀態(tài)。更特別地，圖9C可以顯示楔形物隔室802的各種尺寸，例如從邊緣1215到在凹槽唇邊107之下的釘槽108內(nèi)部的Pt-W的楔形物1202的長(zhǎng)度(Lw)，和從后壁803D到Pt-W正下方的點(diǎn)的水平長(zhǎng)度(La)，其被圖8D和9A的實(shí)施例的設(shè)計(jì)設(shè)置成0.195英寸。從這些指定尺寸計(jì)算出楔角φ為34°，并且附加大頭釘間隙可能是0.131英寸，從而排除了下面將進(jìn)一步解釋的過(guò)旋轉(zhuǎn)問(wèn)題。值得注意的是0.131英寸的附加大頭釘間隙尺寸基本上對(duì)應(yīng)于圖10中的曲線C的缺口。楔形物1202可能需要平放在壁808A上以用于實(shí)現(xiàn)0.131英寸的附加大頭釘間隙。相應(yīng)地，楔形物1202應(yīng)當(dāng)大致圍繞邊緣1215從φ＝34°樞轉(zhuǎn)到φ＝0°。這意味著0.235英寸的Lw平放在設(shè)置為0.195英寸的La的長(zhǎng)度中。這是叉狀狀態(tài)，除非一些限制產(chǎn)生。實(shí)際上，在施加65磅的Fp下，在圖8D的實(shí)施例中楔形物確實(shí)平放在壁808A上。在65磅的Fp下，具有大約0.020英寸深度的半圓形臺(tái)肩在大頭釘保持邊緣1213中圍繞釘槽108、凹槽唇邊107和釘柄106成形。這意味著Lw從0.235英寸減小到0.215英寸。在65磅的Fp下，大約0.010英寸的凹陷在壁803T(803S)中形成，并且進(jìn)一步地，壁803D形成由邊緣1215和楔形物表面1207制造的大約0.010英寸的凹陷。因此，尺寸La從0.195英寸增加到0.215英寸。因此，由于大頭釘保持邊緣1213、壁803T(803S)和后壁803D的凈屈服，當(dāng)Fp等于65磅時(shí)楔形物1202平放在壁808A上。
所有大頭釘保持系統(tǒng)部件的總屈服隨著作用力Fp的每個(gè)增量而增加。因而，F(xiàn)p從0的第一增量將導(dǎo)致附加大頭釘間隙的第一增量。例如，當(dāng)Fp從0增加到5磅時(shí)，大頭釘間隙可以從0增加到0.0033英寸，等等。這將產(chǎn)生圖10的線性曲線B。比率為1500磅/英寸的該曲線接近一些傳統(tǒng)安全標(biāo)簽的曲線。然而，當(dāng)Fp變大時(shí)，對(duì)于每個(gè)相同的Fp增量，附加大頭釘間隙的增量典型地變大。圖10的曲線C可以示出該非線性。
通過(guò)試圖強(qiáng)制地從標(biāo)簽100分離大頭釘組件102，一個(gè)或多個(gè)大頭釘保持系統(tǒng)部件可以稍微屈服并且導(dǎo)致一些附加大頭釘間隙。典型地有兩種類(lèi)型的屈服，被稱(chēng)為“彈性的”和“永久的”。如先前所述的金屬元件(例如金屬大頭釘和/或金屬楔形物)的屈服幾乎全是永久的。金屬可以永久地變形，所以導(dǎo)致附加大頭釘間隙的屈服分布變?yōu)橛谰玫摹Ｈ欢?，塑料元件的屈服可以具有彈性和永久部分。?dāng)Fp被去除時(shí)，導(dǎo)致附加大頭釘間隙的塑料元件的一些屈服可以是可恢復(fù)的，而一些則不可以。所以對(duì)于給定拉力Fp的凈附加大頭釘間隙將具有永久部分和恢復(fù)部分。例如，對(duì)于小于或等于Fpo的50磅的拉力Fp，附加大頭釘間隙可以包括大約0.040英寸。然而當(dāng)Fp被去除時(shí)，附加大頭釘間隙可以回復(fù)到0.020英寸。這意味著存在0.020英寸的永久附加大頭釘間隙，和0.020英寸的彈性(可恢復(fù))附加大頭釘間隙。第二次施加的Fp不應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致進(jìn)一步的永久附加大頭釘間隙，除非第二Fp大于第一Fp。典型地，最大常用Fp小于20磅，并且永久附加大頭釘間隙小于0.007英寸。當(dāng)加入到典型地為0.040英寸的初始大頭釘間隙時(shí)，永久附加大頭釘間隙是不顯著的。實(shí)驗(yàn)表明一些實(shí)施例可以具有凈附加大頭釘間隙的25-80％之間的永久附加大頭釘間隙，這取決于施加的Fp。
作為作用力Fp的函數(shù)的附加大頭釘間隙的結(jié)果關(guān)系被表示為圖10的曲線C。值得注意的是曲線C完全位于曲線A和曲線B之間的預(yù)期區(qū)域之外。在大約65磅的作用力Fp下，附加大頭釘間隙可以包括對(duì)應(yīng)于曲線C中的缺口的0.131英寸。從曲線C中的缺口到拐點(diǎn)的附加大頭釘間隙是Fp稍微增加的結(jié)果，導(dǎo)致大頭釘移動(dòng)差不多附加的0.032英寸超出楔角為0°的地方。出現(xiàn)該情況的原因在于當(dāng)楔形物大致圍繞邊緣1215順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到0°之后，當(dāng)它接觸壁808A時(shí)它可以進(jìn)一步圍繞邊緣1217順時(shí)針旋轉(zhuǎn)直到邊緣表面1209平放在壁808A上。圍繞邊緣1217的該旋轉(zhuǎn)在這里被稱(chēng)為“過(guò)旋轉(zhuǎn)”。產(chǎn)生的邊緣1213與唇邊107接觸的所產(chǎn)生的附加向下運(yùn)動(dòng)是在曲線C的缺口和拐點(diǎn)之間高達(dá)0.032英寸的附加大頭釘間隙。當(dāng)出現(xiàn)該情況時(shí)，邊緣1215豎直地移動(dòng)刮壁808D，這可以提供對(duì)過(guò)旋轉(zhuǎn)的一些阻力。從在拐點(diǎn)的65磅到在Fpo的105磅的曲線C的部分是當(dāng)楔角為0°或以下由于過(guò)旋轉(zhuǎn)凹槽108和唇邊107被推動(dòng)通過(guò)形成于楔形物大頭釘保持邊緣1213上的半圓形臺(tái)肩和表面803S之間的開(kāi)口的結(jié)果。當(dāng)楔角為大約0°時(shí)，大頭釘保持邊緣1213中的半圓形臺(tái)肩可以完全在釘槽108的一側(cè)周?chē)痛竭?07之下成形，并且釘槽108和唇邊107的相對(duì)側(cè)可以壓入到表面803S中和以某種程度上使表面803S變形。因而，為了釘柄106被牽拉通過(guò)“凹槽108尺寸”開(kāi)口，開(kāi)口必須被強(qiáng)制擴(kuò)大。在參考圖8D、9A、9B和9C所述的實(shí)施例中，因此用來(lái)將釘柄106牽拉通過(guò)“凹槽108尺寸”開(kāi)口所需的拉力Fp可以近似等于105磅(曲線C的釋放點(diǎn))。牽拉釘柄106、凹槽108和凹槽唇邊107通過(guò)“凹槽108尺寸”開(kāi)口的過(guò)程可以包括從大頭釘保持邊緣1213擠出一些或所有半圓形臺(tái)肩，擠出一些或所有表面803S，擠出一些或所有凹槽唇邊107，或?qū)е屡c楔形物1202接觸的塑性壁進(jìn)一步屈服。從拐點(diǎn)到Fpo的凈屈服是如圖10的曲線C所示的大約0.030英寸的附加大頭釘間隙。
盡管參考圖8A，8B，8C，8D，9A，9B，9C描述了實(shí)施例，并且圖10的曲線C可以用在EAS安全系統(tǒng)中，但是實(shí)施例可以具有一些可以被改進(jìn)的特性。這些特性可以包括(1)圖10的曲線C在曲線A和曲線B之間的預(yù)期區(qū)域之外；(2)Fpo不超過(guò)預(yù)期的125磅；(3)當(dāng)Fp將楔形物1202牽拉到大約25°或以下時(shí)楔形物1202和大頭釘100可以變得充分卡住并且不能用圖6的分離器分離，這主要是下面所述的摩擦力Ff’的作用；(4)當(dāng)大于某個(gè)值的Fp被施加然后被去除，并且標(biāo)簽“未被卡住”之后，楔形物將不會(huì)再卡住釘槽唇邊107；(5)當(dāng)楔形物1202的角到達(dá)0°之后過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致附加大頭釘間隙；(6)單次使用構(gòu)造可以由至少比強(qiáng)度“S”更弱的磁性分離器操作到永久解鎖狀態(tài)。
為了從標(biāo)簽102分離大頭釘100，楔形物1202必須處于“自由狀態(tài)”，該狀態(tài)指的是在圖6的分離器的影響下自由旋轉(zhuǎn)。受到保護(hù)的服裝可以為獲得自由狀態(tài)的楔形物提供小阻力。例如，受到保護(hù)的服裝可以緊密地適配在釘頭和標(biāo)簽之間(參見(jiàn)圖3)以提供在大頭釘上提供小的“大頭釘離開(kāi)”壓力，導(dǎo)致大頭釘保持邊緣1213保持在唇邊107的凹槽108中使得圖6的分離器不容易釋放大頭釘保持系統(tǒng)。釘頭上微小的“大頭釘進(jìn)入”指壓(Fi)將導(dǎo)致大頭釘移動(dòng)0.003”-0.004”，這足以將楔形物釋放到自由狀態(tài)，從而當(dāng)標(biāo)簽被定位在圖7的分離器上時(shí)允許楔形物邊緣1213旋轉(zhuǎn)到解鎖位置。需要釘頭上的小Fi從標(biāo)簽分離大頭釘是現(xiàn)今用在安全標(biāo)簽上的實(shí)際所有可磁性釋放球形離合器的特性，并且如果有問(wèn)題的話也是很少的。服裝所提供的該“大頭釘離開(kāi)”壓力在這里被稱(chēng)為“服裝壓力”。
當(dāng)處于自由狀態(tài)時(shí)，作用在楔形物1202上以阻止它旋轉(zhuǎn)的大頭釘保持系統(tǒng)的僅有限制是橡膠彈簧1302的偏壓，其可以由圖6的分離器克服以釋放大頭釘?？梢酝ㄟ^(guò)用手推動(dòng)釘頭然后將釘柄106推動(dòng)到標(biāo)簽102中將被卡住的楔形物1202推動(dòng)到自由狀態(tài)。所需的有效推入力(Fi)取決于一個(gè)以上的因素，但是主要取決于施加的Fp的大小。在大約34°的楔角下，楔形物可以處于自由狀態(tài)。當(dāng)施加Fp時(shí)楔角隨著塑性壁和楔形物彈性屈服和/或變形而減小。從先前導(dǎo)出的方程，摩擦力Ff(Ff＝Fp×β×cosφ/sinφ+β×cosφ)阻止大頭釘?shù)娜魏我苿?dòng)，并且豎直力Fv(Fv＝Fp×sinφ/sinφ+β×cosφ)拉緊以將大頭釘保持在標(biāo)簽中。這些力在與施加的Fp相反的“大頭釘進(jìn)入”方向上是有效的。在去除Fp的某一點(diǎn)，凈屈服的彈性部分正在試圖恢復(fù)。該恢復(fù)力Fh’主要是水平的(朝其初始牽拉前位置返回的塑性恢復(fù))并且在楔形物和大頭釘上施加合成力?，F(xiàn)在存在阻止大頭釘?shù)娜魏我苿?dòng)的新Ff’(Ff’＝Fh’×β)?，F(xiàn)在在“大頭釘進(jìn)入”方向上存在新Fv’(Fv’＝Fh’×tanφ)。如果Fv’大于Ff’，則凈力沿“大頭釘進(jìn)入”方向并且在不需要作用在釘頭上的任何手推入力(Fi)的情況下大頭釘和楔形物將移動(dòng)到自由狀態(tài)。如果Ff’大于Fv’，則凈力不允許大頭釘和楔形物移動(dòng)，并且大頭釘保持系統(tǒng)將不自動(dòng)地移動(dòng)到自由狀態(tài)，但是將需要一定大小的Fi作用在釘頭上以獲得自由狀態(tài)(例如不卡住大頭釘)。測(cè)試表明，例如，當(dāng)大約15lbs的Fp被施加然后被去除之后，不需要手推力Fi作用在大頭釘上以獲得自由狀態(tài)。當(dāng)20磅的Fp之后，獲得自由狀態(tài)所需的Fi為大約5磅。當(dāng)40-50lbs的Fp之后，需要大約15lbs的Fi(大約20°的楔角)以獲得自由狀態(tài)。當(dāng)65lbs的Fp之后(楔角＝0°)，需要大約35lbs的Fi以獲得自由狀態(tài)。
因而可以理解的是釘柄106和表面803S/壁808T之間的摩擦力Ff’不會(huì)總是允許楔形物1202和大頭釘組件102自動(dòng)地后退到自由狀態(tài)。相反地，摩擦力Ff’可能需要由釘頭上的力Fi克服以將楔形物1202推動(dòng)到自由狀態(tài)中。導(dǎo)致大頭釘保持系統(tǒng)到達(dá)自由狀態(tài)所需的Fi的特定量可以隨著施加的Fp和獲得的相應(yīng)楔角φ而變化，并且在某種程度上隨著唇邊109的斜率和形狀而變化。其它因素可以涉及施加的Fp和Fi之間的經(jīng)過(guò)時(shí)間和當(dāng)施加Fp和Fi時(shí)的溫度差。因而理想的特性是當(dāng)在正常使用中Fp能到達(dá)20-30lbs時(shí)或當(dāng)施加更大的Fp時(shí)幾乎不需要Fi(例如所需的Fi應(yīng)當(dāng)被最小化)。
上述的卡住特性(3)的討論描述了用于圖8D和9A的主題實(shí)施例的典型結(jié)果，其中外殼114和116由ABS塑料制造，釘柄106具有圍繞釘柄106的兩個(gè)圓形凹槽108，所述圓形凹槽長(zhǎng)為大約0.040英寸并且間隔大約0.040英寸，釘柄硬度為大約RC 40，楔形物硬度為大約RC 45，凹槽108的表面平行于柄106的表面并且深度為0.003”/0.004”，兩個(gè)凹槽唇邊107和109相對(duì)于釘柄106的表面成90°角，并且第一凹槽唇邊107離所述點(diǎn)為大約0.12英寸。
在一些實(shí)施例中，例如，理想的是將楔角限制到大約15°或更大。當(dāng)半圓形臺(tái)肩由大約15°或更小的楔角成形，然后大頭釘組件被Fi推回到自由狀態(tài)時(shí)，半圓形臺(tái)肩可以不“重新卡扣”凹槽唇邊107，因而可以容易地用手從標(biāo)簽取出大頭釘。這是容易破壞的形式，如果未授權(quán)用戶用足夠的力拉緊大頭釘組件102以導(dǎo)致楔角到達(dá)大約15°或更小的話。會(huì)出現(xiàn)該問(wèn)題的一個(gè)原因是楔形物大頭釘限制邊緣1213的成形面可以在半圓形臺(tái)肩下方具有大約0.011英寸的長(zhǎng)度。當(dāng)大頭釘組件102被推回到安全標(biāo)簽100中時(shí)，塑性屈服在某種程度上恢復(fù)，因此半圓形臺(tái)肩的成形端嚙合釘槽108的角與它被成形時(shí)不同。凹槽唇邊107的深度為大約0.003英寸。這意味著楔角不能小于arctan0.003/0.011＝15°。對(duì)于大頭釘組件102和楔形物1202的不同硬度值和塑性屈服恢復(fù)的不同，所述值可以是不同的。
在一些實(shí)施例中，例如，理想的是防止楔形物1202樞轉(zhuǎn)超過(guò)0°。當(dāng)楔形物1202順時(shí)針從34°旋轉(zhuǎn)到0°時(shí)，它平放在頂壁808A上，楔形物邊緣1217同樣如此。附加的Fp可以足以導(dǎo)致楔形物1202圍繞邊緣1217進(jìn)一步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，楔形物1202可以圍繞邊緣1217進(jìn)一步順時(shí)針樞轉(zhuǎn)，導(dǎo)致邊緣1215然后主要豎直地移動(dòng)和刮擦后壁803D。一旦圍繞邊緣1217樞轉(zhuǎn)開(kāi)始，邊緣1213的半圓形臺(tái)肩可以向下移動(dòng)差不多楔形物1202的厚度并且稍稍遠(yuǎn)離釘唇邊107/凹槽108，導(dǎo)致釘槽108上的夾持壓力減小，因而實(shí)現(xiàn)拉出所需的邊緣1213和壁808S的半圓形臺(tái)肩的擠出更少。圍繞邊緣1217的樞轉(zhuǎn)可以導(dǎo)致大頭釘保持系統(tǒng)具有差不多0.032英寸的更多附加大頭釘間隙和更小的拉出力。圖10的曲線C將該附加大頭釘間隙顯示成缺口和拐點(diǎn)之間的距離。如果楔角被限制到例如15°或更大，和/或楔形物表面901完全被支撐，則不會(huì)出現(xiàn)圍繞邊緣1217的樞轉(zhuǎn)，并且將不會(huì)影響Fpo。
再次參考圖8D，9A和9I，圖9I說(shuō)明根據(jù)一個(gè)單次使用實(shí)施例的圖8D的部分截面A-A。圖9I可以幫助描述單次使用大頭釘保持系統(tǒng)中的棘輪效應(yīng)(ratcheting effect)。圖8D和圖9I的實(shí)施例的潛在非理想特性是單次使用大頭釘保持系統(tǒng)可能通過(guò)大頭釘操作受到破壞。假設(shè)僅僅圖9A的構(gòu)造作為可再使用(R)大頭釘保持系統(tǒng)，楔形物1202R被限制到圍繞軸突出部1221R和1222R的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)標(biāo)簽100被放置在至少足夠強(qiáng)度“S”的磁性分離器中時(shí)，楔形物抵抗橡膠彈簧1302的偏壓充分旋轉(zhuǎn)(可能需要稍微下推釘頭以抵消服裝壓力)，使得大頭釘保持邊緣1213R跳過(guò)唇邊107，并且大頭釘102可以從標(biāo)簽100縮回。當(dāng)從磁性分離器去除標(biāo)簽時(shí)，它回復(fù)到休止?fàn)顟B(tài)。
在圖9I的單次使用構(gòu)造中，希望通過(guò)將標(biāo)簽100放置在至少足夠強(qiáng)度“S”的磁性分離器上從標(biāo)簽100釋放大頭釘組件102。楔形物1202S旋轉(zhuǎn)，并且邊緣1216S在橡膠彈簧1302的偏壓充分平移(可能需要稍微下推釘頭以抵消服裝壓力)，使得大頭釘保持邊緣1213S跳過(guò)唇邊107，楔形物1202S旋轉(zhuǎn)到與釘柄106平行，并且大頭釘102可以從標(biāo)簽100縮回(標(biāo)簽從鎖定狀態(tài)進(jìn)入永久解鎖狀態(tài))。當(dāng)從磁性分離器去除標(biāo)簽時(shí)，它永久地留在解鎖狀態(tài)。
可再使用構(gòu)造和單次使用構(gòu)造之間的一個(gè)區(qū)別在于獲得永久解鎖狀態(tài)所需的楔形物1202S的平移運(yùn)動(dòng)。在圖9I中可以看到，除了在邊緣1216S?？吭诒?08A上的接觸點(diǎn)的摩擦力之外，并不限制楔形物邊緣1216S向右移動(dòng)。該摩擦力取決于橡膠彈簧1302的壓縮偏壓力的豎直分量和相關(guān)摩擦系數(shù)ω。進(jìn)一步地，存在橡膠彈簧1302的壓縮力的水平分量，該水平分量?jī)A向于將楔形物邊緣1216S從其第一位置向右推動(dòng)，這可以導(dǎo)致邊緣1216S向右移動(dòng)直到摩擦力和力的水平分量相等。如果大頭釘被推入超過(guò)鎖定狀態(tài)，使得凹槽108在邊緣1213S上滑動(dòng)，并且然后進(jìn)一步使得唇邊109向左推動(dòng)邊緣1213S凹槽108的深度，則邊緣1216S可以稍微向右移動(dòng)到第二位置。在該點(diǎn)，如果大頭釘在“大頭釘離開(kāi)”方向上被牽拉，則邊緣1213S將卡扣在唇邊107中，并且進(jìn)一步的牽拉可以將邊緣1216S送回到如圖9I中所示邊緣1215S接觸壁808D的點(diǎn)。然而，如果牽拉大頭釘使得邊緣1213S剛好回落在凹槽108中，則邊緣1213S可以保持在第二位置中。結(jié)果是通過(guò)操作大頭釘使邊緣1213S稍微向右移動(dòng)。如果標(biāo)簽放置在強(qiáng)度小于“S”的分離磁體上，并且重復(fù)大頭釘?shù)脑摵?jiǎn)單推拉操作導(dǎo)致邊緣1213S在唇邊109上升降，更少磁體的磁偏壓可以允許邊緣1216S向右“齒合”直到楔形物1202S被推進(jìn)到永久解鎖狀態(tài)。齒合因此是類(lèi)似于“砰擊”的破壞形式并且應(yīng)當(dāng)被校正。
值得注意的是在插入大頭釘之前，楔形物1202S的表面1203S平放在壁808A上，由橡膠彈簧1302的壓縮力偏壓到壁808A。當(dāng)大頭釘插入到楔形物大約處于34°的點(diǎn)時(shí)，由于作用在楔形物1202S上的橡膠彈簧壓縮力的相關(guān)豎直和水平分量，邊緣1215S可以稍微在壁808D的右邊。如果該狀態(tài)存在，邊緣1216S的第一位置可以不是如圖9I中所示的當(dāng)邊緣1215S接觸壁808D時(shí)的位置，而是稍微向右。
該問(wèn)題的一個(gè)方面在于楔形物1202S的位置的不穩(wěn)定性，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)操作大頭釘沿著水平表面808A移動(dòng)邊緣1216，由此使得有可能通過(guò)使用強(qiáng)度比至少?gòu)?qiáng)度“S”的合適分離器小的分離器來(lái)獲得永久解鎖狀態(tài)。
圖9D示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9A的部件的第二尺寸圖。圖9D可以用于描述可以被實(shí)現(xiàn)以改善圖8A，8B，8C，8D，9A，9B，9C，9I和圖10的曲線C中所示的實(shí)施例的操作的首先幾個(gè)可能改進(jìn)。例如，為了消除取決于15°或更小的楔形物1202獲得角度的再卡扣特性(4)和過(guò)旋轉(zhuǎn)特性(5)，和大大改善卡住特性(3)，第一改進(jìn)可以包括安裝楔形物止擋(例如圖9D和下面所述的其它圖中所示的楔形物止擋902)以便保持楔角變得小于22°。楔形物止擋902可以將附加大頭釘間隙從在0°的0.131英寸減小到在22°的0.043英寸，如圖9D中的ATC2所示(0.131英寸-0.235英寸×sin22°＝0.131英寸-0.088英寸＝0.043英寸)。值得注意的是由于大頭釘保持系統(tǒng)組件的制造和屈服公差，因此這里所述的導(dǎo)出尺寸是近似的。如果增加楔形物止擋902是所作的唯一改進(jìn)，則可以減小Fpo?？紤]圖9D，其中與它旋轉(zhuǎn)到僅僅22°相比楔形物表面1205的角旋轉(zhuǎn)到0°。大頭釘保持系統(tǒng)的水平屈服凈值是將大頭釘保持在楔形物邊緣1213和壁803T之間的力的測(cè)量值，例如使楔形物1202從34°旋轉(zhuǎn)到0°，凈水平屈服變成0.235英寸×cos0°-0.235英寸×cos34°＝0.235英寸-0.195英寸＝0.040英寸(參見(jiàn)圖9D中的HY1)。當(dāng)楔形物1202從34°旋轉(zhuǎn)到22°時(shí)帶有楔形物止擋902的大頭釘保持系統(tǒng)的水平屈服的凈值可以是0.235英寸×cos22°-0.235英寸×cos34°＝0.218英寸-0.195英寸＝0.023英寸(參見(jiàn)圖9D中的HY2)。所以，施加的總水平屈服可以從0.040英寸減小到0.023英寸，因而減小邊緣1213中唇邊107/凹槽1 08的成形基座的尺寸，因而減小了釋放大頭釘所需的擠出量，例如可以減小拉出力Fpo。該結(jié)構(gòu)可以解決特性(4)和(5)的問(wèn)題并且改善特性(3)，但是可能的拉出力可以進(jìn)一步被減小并且必須由進(jìn)一步的Fpo增強(qiáng)改進(jìn)補(bǔ)償。
圖9E示出了根據(jù)第二實(shí)施例的安全標(biāo)簽的上外殼的內(nèi)視圖。圖9E顯示了上外殼114的改進(jìn)楔形物隔室802的詳圖。特別地，顯示了楔形物止擋902，顯示了“取芯”區(qū)域以及下面所述的其它幾個(gè)特性。該結(jié)構(gòu)適合用于可再使用或單次使用標(biāo)簽中。圖9F示出了根據(jù)第二實(shí)施例的安全標(biāo)簽的插有楔形物、橡膠彈簧和釘柄的改進(jìn)上外殼的內(nèi)視圖。圖9F中的橡膠彈簧1302顯示成被壓縮，就如同下外殼116附連到優(yōu)選的上外殼114以形成完整的大頭釘保持系統(tǒng)。
圖9G示出了根據(jù)第二實(shí)施例的圖9F的部件的尺寸圖。圖9G是顯示一些尺寸的圖9F的部分橫截面A-A并且可以幫助描述圖8A，8B，8C，8D，9A，9B，9C，9I和圖10的曲線C的實(shí)施例的改進(jìn)?？梢詫?shí)現(xiàn)第二改進(jìn)以改善以上的曲線C特性(1)和Fpo特性(2)，和補(bǔ)償引入楔形物止擋902所導(dǎo)致的Fpo的損失。La可以從圖9D的0.195英寸減小到圖9G的0.185英寸以幫助建立更大的初始楔角φ以試圖進(jìn)一步改善曲線C和Fpo。進(jìn)一步地，初始Lw可以從圖9D的0.235英寸增加到圖9G的0.240英寸。初始楔角因而可以從34°增加到39.6°。如果不包含楔形物止擋902，這些變化產(chǎn)生最大可能的附加大頭釘間隙，從圖9D的0.131英寸到圖9G的0.153英寸(排除了如先前解釋的過(guò)旋轉(zhuǎn))。當(dāng)楔形物1202從39.6°旋轉(zhuǎn)到22°時(shí)凈水平屈服現(xiàn)在等于(0.240英寸×cos22°-0.024英寸×cos39.6°＝0.223英寸-0.185英寸＝0.038英寸)0.038英寸(參見(jiàn)圖9G的HY3)，其被改善大于在第一改進(jìn)中所述的0.023英寸。又一改進(jìn)在于可能的附加大頭釘間隙從根據(jù)圖9C楔角從34°旋轉(zhuǎn)到0°時(shí)的0.131英寸減小到楔角從39.6°旋轉(zhuǎn)到22°時(shí)的僅僅0.063英寸(0.240英寸×sin39.6°-0.240英寸×sin22°＝0.153英寸-0.090英寸＝0.063英寸)，如圖9G中的ATC3所示。使得壁803C與如圖9E中所見(jiàn)的壁803T重合，原因是釘柄106由現(xiàn)在延伸通過(guò)楔形物止擋902的長(zhǎng)度增加的釘孔807(從圖8A到圖9E)良好地支撐。另一顯著原因是改善關(guān)于超聲焊接的問(wèn)題。楔形物止擋902傾斜頂表面可以在大頭釘進(jìn)入之前支撐楔形物表面1209?？梢詫?shí)現(xiàn)第三改進(jìn)以進(jìn)一步改善以上特性(1)和(2)，和補(bǔ)償引入楔形物止擋902所導(dǎo)致的Fpo損失?？梢允褂酶邲_擊ABS塑料或聚碳酸酯塑料模制圖9E中所示的實(shí)施例，以更多地減小塑性屈服量以改善圖10的曲線C和Fpo。進(jìn)一步改善以上特性(1)和(2)和補(bǔ)償引入楔形物止擋902所導(dǎo)致的Fpo損失的第四改進(jìn)可以是改變大頭釘和楔形物硬度?，F(xiàn)今使用的典型安全大頭釘具有大約RC 40的硬度。圖8D的實(shí)施例的楔形物具有大約RC 45的硬度。所以楔形物具有的傾向是在Fp的應(yīng)力下切割和/或擠壓更軟的大頭釘，并且半圓形臺(tái)肩可能在邊緣1213中不能良好地成形。這可以導(dǎo)致Fpo比更好地成形臺(tái)肩時(shí)更小。測(cè)試表明在大約RC 50的大頭釘硬度和大約RC43的楔形物硬度下更高的值是可能的，因而該變化可以改善圖10的曲線C。
圖9H示出了根據(jù)第二單次使用實(shí)施例的圖8D的部分截面A-A。圖9H可以用于描述單次使用實(shí)施例中楔形物1202S上的傾斜表面808a的作用。關(guān)于圖9H和9I，稍許參考圖9E，齒合僅僅涉及單次使用大頭釘保持系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，頂壁808A的一部分可以從離如圖9H中所示的后壁803D(與圖9I中的沒(méi)有傾斜表面形成對(duì)比)大約0.032英寸開(kāi)始的水平線傾斜大約22°。在插入大頭釘102之前，楔形物1202S被如前面所述的橡膠彈簧1302的壓縮力偏壓到平放在壁808A上，并且邊緣1216S接觸或?qū)嶋H接觸在傾斜表面808a正上方的壁808D。傾斜部分可以包括如圖9H中所示的表面808a。當(dāng)釘柄106插入到楔角為大約34°的地方時(shí)，楔形物樞軸端的邊緣1216S?？吭趦A斜表面808a上。當(dāng)釘柄106和楔形物1202S處于鎖定狀態(tài)時(shí)，邊緣1216S離?？吭诘谝晃恢弥械膬A斜表面808a上的后壁803D為大約0.018”。如先前關(guān)于圖9I所述，橡膠彈簧1302的壓縮力具有將邊緣1216S向右推動(dòng)的凈水平分量，并且壓縮力具有凈豎直分量，其與摩擦系數(shù)ω結(jié)合提供楔形物1216S上的摩擦力以阻止移動(dòng)。如果水平力分量克服摩擦力，邊緣1216S將向右移動(dòng)直到凈豎直分量減小到摩擦力和凈水平力相等。當(dāng)增加傾斜表面808a時(shí)，邊緣1216S上的力的另一分量增加將邊緣1216S向左推動(dòng)。該向左的偏壓至少是橡膠彈簧1302的壓縮力的凈豎直分量、傾斜表面808a的角和摩擦系數(shù)ω的函數(shù)。該向左偏壓加上任何摩擦力可以抵消向右偏壓。如果傾斜表面808a的角是足夠的，則向左偏壓可以克服向右偏壓。如果標(biāo)簽100放置在足夠強(qiáng)度“S”的磁性分離器上，楔形物1202S可以充分地旋轉(zhuǎn)和吸引以克服向左的凈偏壓和將邊緣1216S平移離開(kāi)傾斜表面808a到達(dá)平表面808A上，在那里對(duì)邊緣1216S的平移運(yùn)動(dòng)的阻力變得小的多，原因是向左偏壓被消除。因而建立了需要強(qiáng)度至少為“S”的磁性分離器將邊緣1216S從傾斜表面808a平移到平表面808A的狀態(tài)。傾斜表面在圖9E和9F的構(gòu)造中同樣有效，因此它可以被采用。唯一區(qū)別在于處于鎖定狀態(tài)時(shí)的楔角(即39.6°比34°)導(dǎo)致邊緣1216S必須經(jīng)過(guò)表面808a以到達(dá)表面808A的距離的微小差別(在圖9F的實(shí)施例中為0.016-0.013英寸)。通過(guò)從表面808A去除或“取芯”(參見(jiàn)圖9E和圖20中的“CO”)所有或部分壁901而引入進(jìn)一步的改進(jìn)，使得當(dāng)邊緣1216S平移離開(kāi)如圖E中所示的傾斜表面808a之后不在表面808A上滑動(dòng)，而是“落入”圖9E和圖14-31所示的取芯孔中，所述取芯孔不提供對(duì)邊緣1216S的平移運(yùn)動(dòng)或楔形物1202S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的阻力，從而整個(gè)楔形物1202S立即開(kāi)始圍繞膨脹橡膠彈簧的實(shí)際不受禁止的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以到達(dá)永久解鎖狀態(tài)。因而，閾值被建立，由此需要至少?gòu)?qiáng)度“S”的磁性分離器在傾斜表面808a的末端(臺(tái)肩808b)上方推進(jìn)邊緣1216S進(jìn)入楔形物1202S的不受禁止旋轉(zhuǎn)，在膨脹橡膠彈簧1302的幫助下到達(dá)永久解鎖狀態(tài)。相同的傾斜表面808a可以防止齒合。如果釘柄106具有足夠的大頭釘間隙和被推入并且試圖齒合，楔形物邊緣1216S可以稍微向第一位置的右邊移動(dòng)到第二位置，但是仍然在傾斜表面808a上。當(dāng)釘柄106被牽拉回到其第一位置時(shí)，楔形物邊緣1216S可以由于傾斜表面808a的足夠斜率返回到其第一位置。然而當(dāng)與按照?qǐng)D9I的水平表面808A接觸時(shí)橡膠彈簧1302的偏壓可以傾向于將邊緣1216S保持在第二位置中，相同的偏壓由于傾斜表面808a的足夠斜率傾向于將邊緣1216S向傾斜表面808a之下推回到其第一位置。因而，具有足夠斜率的傾斜表面808a減小或消除齒合特性。在該實(shí)施例中，對(duì)于平滑的傾斜表面808a來(lái)說(shuō)22°是足夠斜率。表面808a也可以在組裝期間提供楔形物樞軸端的更好控制。在這里需要注意的是傾斜表面808a是提供邊緣1216S到臺(tái)肩808b的平滑行程的選擇。該構(gòu)造可以由平表面808a和提供閾值的擋板狀屏障替換，所述閾值是在楔形物1202S可以獲得未禁止旋轉(zhuǎn)以到達(dá)永久解鎖狀態(tài)之前邊緣1216S必須超越的。傾斜表面808a被選擇用于邊緣1216S的平滑平移運(yùn)動(dòng)并且容易模制。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以從頂壁808A的表面去除或“取芯”壁901的一部分以便于如上所述的單次使用大頭釘保持系統(tǒng)的操作。在可再使用大頭釘保持系統(tǒng)中沒(méi)有必要取芯壁901的一部分，原因是位于凹窩821和822中的突出部1221R和1222R防止楔形物1202R旋轉(zhuǎn)到取芯區(qū)域。然而，在圖9E和圖14-31所示的程度上取芯壁901可以在基本不減小標(biāo)簽的強(qiáng)度的情況下幫助模制過(guò)程，因而此后在單次使用和可再使用大頭釘保持系統(tǒng)的視圖中顯示壁901的取芯區(qū)域。在圖9E中可見(jiàn)的另一變化是壁816和818和壁803K和803L的改善位置。當(dāng)處于休止?fàn)顟B(tài)時(shí)壁816和818被傾斜以與楔形物表面1205平行，從而為橡膠彈簧的整個(gè)表面1304A提供所依靠的實(shí)際平坦的表面。另外，參考可再使用實(shí)施例，壁803K和803L垂直地延伸到分別在它們的改善位置的交叉壁816和818。這可以提供更深的凹窩821和822以更好地包含楔形物的突出部1221R和1222R。
圖11示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的下外殼的內(nèi)視圖。如前所述，下外殼116可以具有凹窩1110。凹窩1110可以提供用于如參考圖13更具體所述的橡膠彈簧1302的支承表面1111B。當(dāng)上外殼114和下外殼116聯(lián)接在一起以形成安全標(biāo)簽100時(shí)，圓形內(nèi)壁1113可以引導(dǎo)和固定上外殼114的圓形突出部809。
圖12A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的楔形物的第一視圖。圖12示出了適合用于可再使用大頭釘保持系統(tǒng)的楔形物1202R。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，楔形物1202R可以使用磁性吸引鋼形成。楔形物1202R可以具有大約0.240英寸×0.240英寸×0.032英寸厚度的形狀。突出部1221R和1222R可以幫助楔形物1202R再使用。突出部1221R和1222R均可以具有大約0.032英寸×0.032英寸×0.032英寸的尺寸。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
楔形物1202R也可以具有備選布置。例如，楔形物樞轉(zhuǎn)側(cè)面1207R在兩端可以是圓化的，其包括軸突出部1221R和1222R，并且頂壁808A和后壁803D的交叉點(diǎn)可以被圓化以活動(dòng)地配合圓形樞轉(zhuǎn)側(cè)面1207R。該構(gòu)造可以為圓形樞轉(zhuǎn)側(cè)面1207R潛在地提供更好的支承表面，盡管有附加的楔形物制造成本。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
圖12B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的楔形物的第二視圖。圖12B示出了適合用于單次使用大頭釘保持系統(tǒng)的楔形物1202S。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，楔形物1202S可以類(lèi)似與楔形物1202R。然而，楔形物1202S可以省略軸突出部1221R和1222R。由于楔形物1202S并不具有軸突出部1221R和1222R，因此安全標(biāo)簽100的隔室802并不需要相應(yīng)的凹窩821和822來(lái)保持軸突出部1221R和1222R。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在單次使用大頭釘保持系統(tǒng)中，例如，楔形物1202S不僅被吸引到磁性表面，而且也被推動(dòng)圍繞膨脹橡膠彈簧1302的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的磁力驅(qū)動(dòng)到豎直姿態(tài)。典型地垂直于表面中心的磁極面的磁體的磁吸引力場(chǎng)方向?qū)⑿ㄐ挝?202S的長(zhǎng)度驅(qū)動(dòng)到與磁吸引力場(chǎng)的方向?qū)?zhǔn)。單次使用大頭釘保持系統(tǒng)可以利用楔形物1202S和磁旋轉(zhuǎn)效應(yīng)特性來(lái)獲得安全標(biāo)簽100的永久解鎖狀態(tài)。
某些尺寸可以被選擇用于單次使用大頭釘保持系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)元件，以便在分離操作期間允許大頭釘保持邊緣1213S從釘柄106的凹槽唇邊107下方旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，邊緣1216S應(yīng)當(dāng)被推離表面808a的邊緣808b(參見(jiàn)圖25和26)并且進(jìn)入壁808A的CO區(qū)域。邊緣1216S的移動(dòng)是旋轉(zhuǎn)的并且也稍微向下和從側(cè)面離開(kāi)表面808a和邊緣808b并且進(jìn)入CO。
圖13示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全標(biāo)簽的橡膠彈簧的視圖。圖13示出了適合用于可再使用安全標(biāo)簽或單次使用的安全標(biāo)簽的橡膠彈簧1302。在一個(gè)實(shí)施例中，橡膠彈簧1302可為近似矩形塊的形狀，具有寬度w、高度h和厚度t。也可以使用一組指定設(shè)計(jì)限制所希望的其它形狀實(shí)現(xiàn)橡膠彈簧1302。橡膠彈簧的一個(gè)特性在于它提供類(lèi)似于橡膠球在所有方向上具有相對(duì)均勻彈性的偏壓。該特性提供在大頭釘保持系統(tǒng)的工作中必需的偏壓的豎直和水平分量。所述實(shí)施例不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，橡膠彈簧1302可以由諸如橡膠或泡沫橡膠的材料制造。橡膠材料可以提供適合于指定實(shí)現(xiàn)方式的一定大小的偏壓(或壓縮力)。橡膠彈簧1302所提供的偏壓大小可以由用于制造橡膠彈簧1302的橡膠制品的配方改變。因此，磁性分離設(shè)備602所需的磁強(qiáng)度的大小可以根據(jù)橡膠彈簧1302所提供的偏壓大小而變化。例如，如果橡膠彈簧1302由具有更低硬度(firmness)因而提供更低偏壓的橡膠制品制造，則磁性設(shè)備602可以被布置成使用更低的磁強(qiáng)度執(zhí)行分離操作。在另一例子中，如果橡膠彈簧1302由具有更高硬度因而提供更高偏壓的橡膠制品制造，則磁性設(shè)備602可以被布置成使用更高的磁強(qiáng)度執(zhí)行分離操作。所述實(shí)施例不限定在該上下文中。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用許多不同的橡膠制品實(shí)現(xiàn)橡膠彈簧1302。例如，橡膠材料可以包括型號(hào)為4701-40軟，或4701-50硬，或4701-60很硬的PORON聚氨酯泡沫，它們都由Rogers公司制造。除了先前所述的特性之外，選擇用于橡膠彈簧1302的特定橡膠材料應(yīng)當(dāng)提供安全標(biāo)簽100的指定實(shí)現(xiàn)形式所希望的足夠穩(wěn)定性和耐用性。橡膠彈簧1302的尺寸對(duì)于正確分離同樣也是重要的。通過(guò)潛在地改進(jìn)橡膠彈簧1302的一個(gè)或多個(gè)特性所提供的設(shè)計(jì)靈活性可以允許不同安全標(biāo)簽100的不同分離特性的設(shè)計(jì)的“可量測(cè)性”。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
圖9E顯示了用在圖14-31中的上蓋構(gòu)造。壁816和818和壁803K和803L的改善位置在圖14-19的可再使用標(biāo)簽橫截面中被指示作為參考。圖14示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。圖14是帶有可再使用大頭釘保持系統(tǒng)的圖1A的部分橫截面D-D，其顯示了部分插入到釘孔807中的釘柄106?？稍偈褂么箢^釘保持系統(tǒng)處于休止?fàn)顟B(tài)，并且將大頭釘組件102附連到安全標(biāo)簽100的操作已開(kāi)始。尖端112被插入到孔口120和釘孔807中。尖端112接近楔形物1202R的傾斜表面1209R。軸突出部1221R和1222R被限制到它們各自的凹窩821和822中，但是允許在凹窩821和822內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)處于休止?fàn)顟B(tài)時(shí)楔形物1202R可以在大約22°的楔角φ下被橡膠彈簧1302偏壓成表面1209R在楔形物止擋902上和邊緣1216R在傾斜表面808a上。邊緣1216R距離后壁808D大約0.012英寸。
圖15示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。圖15顯示了釘柄106進(jìn)一步插入到釘孔807中直到尖端112與表面1209R接觸。這樣的接觸可以迫使楔形物1202R開(kāi)始大致圍繞邊緣1215R和邊緣1216R逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以在表面808a上稍微滑動(dòng)。值得注意的是楔形物1202R并不一定圍繞邊緣1215R和后壁803D的接觸點(diǎn)準(zhǔn)確地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)楔角φ變化時(shí)，壁808D上的接觸點(diǎn)可以有小移動(dòng)。當(dāng)楔角φ從22°變化到40°時(shí)，后壁803D上的移動(dòng)總計(jì)大約可以為0.002英寸。該移動(dòng)可以稍微影響初始大頭釘間隙。尖端112可以滑過(guò)表面1209R，使得它接觸大頭釘保持邊緣1213R。橡膠彈簧1302可以更輕微地在楔形物1202R和表面1111B之間壓縮?？稍偈褂么箢^釘保持系統(tǒng)并不一定進(jìn)入鎖定狀態(tài)，原因是大頭釘組件102仍然可以從安全標(biāo)簽100縮回。
圖16示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第三視圖。圖16顯示了釘柄106進(jìn)一步插入到釘孔807中直到釘柄106接觸和開(kāi)始與大頭釘保持邊緣1213R滑動(dòng)時(shí)。楔角φ為大約40°。進(jìn)一步插入釘柄106可以將大頭釘保持邊緣1213R定位在第一凹槽108附近。當(dāng)大頭釘保持邊緣1213R與釘柄106接觸時(shí)，沒(méi)有楔形物1202R的進(jìn)一步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)?？稍偈褂么箢^釘保持系統(tǒng)可能還未進(jìn)入鎖定狀態(tài)，原因是大頭釘組件102仍然可以從安全標(biāo)簽100縮回。
圖17示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第四視圖。圖17顯示了釘柄106進(jìn)一步插入到釘孔807中直到釘槽108鄰近大頭釘保持邊緣1213R。在該點(diǎn)，楔形物1202R與壁1111B和808D之間的橡膠彈簧1302的偏壓可以通過(guò)楔形物1202R的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將大頭釘保持邊緣1213R推動(dòng)到釘槽108中。楔角φ為大約39.6°，并且邊緣1216R距離后壁808D大約為0.019英寸?，F(xiàn)在如前所述的楔形物防止了從安全標(biāo)簽100縮回大頭釘組件102的企圖。大頭釘保持邊緣1213R尖端現(xiàn)在被橡膠彈簧1302偏壓到釘槽108的凹槽唇邊107的交叉點(diǎn)中，因而阻止大頭釘102從標(biāo)簽100抽出。在該點(diǎn)可再使用大頭釘保持系統(tǒng)處于鎖定狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用磁性分離設(shè)備602可以從用可再使用大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的安全標(biāo)簽100去除或分離大頭釘組件102。為了從安全標(biāo)簽100分離大頭釘組件102，安全標(biāo)簽100應(yīng)當(dāng)位于或幾乎位于在磁性分離設(shè)備602中?？梢詤⒖紙D18和19更具體地描述從安全標(biāo)簽100分離大頭釘組件102的在可再使用大頭釘保持系統(tǒng)上的磁性分離設(shè)備602的作用。
圖18示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。圖18顯示了與圖17相同的部分橫截面，但是位于在磁性分離設(shè)備602中。進(jìn)一步地，當(dāng)標(biāo)簽100被放置在磁性分離器602中時(shí)，假設(shè)施加足夠的Fp以將楔形物1202R的位置保持在鎖定狀態(tài)。當(dāng)Fp被去除時(shí)，磁性分離設(shè)備602應(yīng)當(dāng)足夠強(qiáng)以將抵抗橡膠彈簧1302的偏壓吸引楔形物1202R，導(dǎo)致楔形物1202R圍繞邊緣1215R和保持在它們各自的凹窩821和822中的軸突出部1221R和1222R逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得大頭釘保持邊緣1213R充分旋轉(zhuǎn)以跳過(guò)釘柄106的凹槽唇邊107。
可以在不需要施加Fp以保持鎖定狀態(tài)的情況下出現(xiàn)圖18中所示的狀態(tài)，原因是服裝202在被固定在釘頭104和安全標(biāo)簽100之間時(shí)可能已經(jīng)被施加了足夠的Fp。在一些情況中，當(dāng)安全標(biāo)簽100處于磁性分離設(shè)備602中時(shí)，插入力Fi可以被施加到釘頭104以充分地將釘柄106移動(dòng)到安全標(biāo)簽100中以允許凹槽唇邊107釋放大頭釘保持邊緣1213R，使得可以執(zhí)行分離操作。典型地，釘柄106所需的移動(dòng)大約可以為0.004英寸。所有磁離合器典型地在某種程度上存在幫助分離的該類(lèi)型的推入操作。然而在大多數(shù)分離中，僅僅將安全標(biāo)簽100放置在磁性分離設(shè)備602中將足以從安全標(biāo)簽100釋放大頭釘組件102以完成分離操作。
圖19示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的可再使用安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。圖19顯示了Fp被去除之后的解鎖狀態(tài)。凹槽唇邊107從大頭釘保持邊緣1213R被釋放，因而大頭釘組件102可以從安全標(biāo)簽100縮回，只要安全標(biāo)簽100保留在磁性分離設(shè)備602中。當(dāng)大頭釘組件102被縮回并且安全標(biāo)簽100從磁性分離設(shè)備602被去除時(shí)，楔形物1202R的狀態(tài)回復(fù)到圖14中所示的休止?fàn)顟B(tài)。如果從磁性分離設(shè)備602去除安全標(biāo)簽100時(shí)釘柄106留在釘孔807中，則楔形物1202R的狀態(tài)可以回復(fù)到圖17中所示。然而該操作可能不利于多產(chǎn)，這是因?yàn)槟康氖菑陌踩珮?biāo)簽100分離大頭釘組件102。
圖20示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。圖20是帶有單次使用大頭釘保持系統(tǒng)的圖1A的部分橫截面D-D，其顯示了部分插入到釘孔807中的釘柄106。如圖20中所示，單次使用大頭釘保持系統(tǒng)處于休止?fàn)顟B(tài)，并且將大頭釘組件102附連到安全標(biāo)簽100的操作已開(kāi)始。尖端112可以被插入到孔口120和釘孔807中。尖端112可以接近楔形物1202S的傾斜表面1209S。楔形物1202S可以被橡膠彈簧1302偏壓到楔形物止擋902和傾斜表面808a上。在休止?fàn)顟B(tài)中，楔形物1202S可以在大約22°的楔角φ下被橡膠彈簧1302偏壓成表面1209S在楔形物止擋902(未完全顯示)上和邊緣1216S在傾斜表面808a上。邊緣1216S離后壁808D大約為0.012英寸并且離臺(tái)肩808b大約為0.020英寸。
圖21示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。圖21顯示了釘柄106進(jìn)一步插入到釘孔807中直到尖端112與表面1209S接觸。該接觸可以迫使楔形物1202S開(kāi)始大致圍繞邊緣1215S和邊緣1216S逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以在表面808a上稍微向左滑動(dòng)。值得注意的是楔形物1202S并不一定圍繞邊緣1215S和后壁803D的接觸點(diǎn)精確地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)楔角φ變化時(shí)接觸點(diǎn)可以有小移動(dòng)。當(dāng)楔角φ從22°移動(dòng)到40°時(shí)，后壁803D上的移動(dòng)可以包括例如總計(jì)0.002英寸。該移動(dòng)可以稍微影響初始大頭釘間隙。尖端112可以滑過(guò)表面1209S，使得它接觸大頭釘保持邊緣1213S。橡膠彈簧1302可以更輕微地在楔形物1202S和表面1111B之間壓縮。單次使用大頭釘保持系統(tǒng)可能還未進(jìn)入鎖定狀態(tài)，原因是大頭釘組件102仍然可以從安全標(biāo)簽100縮回。
圖22示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第三視圖。圖22顯示了釘柄106進(jìn)一步插入到釘孔807中直到釘柄106接觸和開(kāi)始由大頭釘保持邊緣1213S滑動(dòng)。進(jìn)一步插入釘柄106可以導(dǎo)致大頭釘保持邊緣1213S變得鄰近第一釘槽108。當(dāng)大頭釘保持邊緣1213S與釘柄106接觸時(shí)，沒(méi)有楔形物1202S的進(jìn)一步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。楔角φ為大約40°。單次使用大頭釘保持系統(tǒng)可能還未進(jìn)入鎖定狀態(tài)，原因是大頭釘組件102仍然可以從安全標(biāo)簽100縮回。
圖23示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物和橡膠彈簧的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第四視圖。圖23顯示了釘柄106進(jìn)一步插入到釘孔807中直到釘槽108鄰近大頭釘保持邊緣1213S。在該點(diǎn)，楔形物1202S與壁1111B和808D之間的橡膠彈簧1302的偏壓可以通過(guò)楔形物1202S的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將大頭釘保持邊緣1213S推動(dòng)到釘槽108中。楔角φ為大約39.6°。邊緣1216S離后壁808D大約為0.019英寸并且離臺(tái)肩808b大約為0.013英寸?，F(xiàn)在楔形物1202S如前所述地防止了從安全標(biāo)簽100縮回大頭釘組件102的企圖。大頭釘保持邊緣1213S尖端現(xiàn)在被偏壓到凹槽唇邊107和釘槽108的交叉點(diǎn)中，因而阻止大頭釘102從標(biāo)簽100抽出。單次使用大頭釘保持系統(tǒng)現(xiàn)在處于鎖定狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用磁性分離設(shè)備602可以從用單次使用大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的安全標(biāo)簽100去除或分離大頭釘組件102。為了從安全標(biāo)簽100分離大頭釘組件102，安全標(biāo)簽100應(yīng)當(dāng)位于或幾乎位于在磁性分離設(shè)備602中?？梢詤⒖紙D24-30更具體地描述從安全標(biāo)簽100分離大頭釘組件102的在單次使用大頭釘保持系統(tǒng)上的磁性分離設(shè)備602的作用。
圖24示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第一視圖。圖24顯示了與圖23相同的部分橫截面，但是位于磁性分離設(shè)備602中。進(jìn)一步地，當(dāng)標(biāo)簽100被放置在磁性分離器602中時(shí)，假設(shè)施加足夠的Fp以將楔形物1202S的位置保持在鎖定狀態(tài)。當(dāng)Fp被去除時(shí)開(kāi)始分離。磁性分離設(shè)備602開(kāi)始抵抗橡膠彈簧1302的偏壓吸引楔形物1202S，由此推動(dòng)楔形物1202S大致圍繞邊緣1215S逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，和在傾斜表面808a上朝著臺(tái)肩808b向左使邊緣1216S平移。
可以在不需要施加Fp以保持鎖定狀態(tài)的情況下出現(xiàn)圖24中所示的狀態(tài)，原因是服裝202在固定在釘頭104和安全標(biāo)簽100之間時(shí)可能已經(jīng)被施加了足夠的Fp。在一些情況中，當(dāng)安全標(biāo)簽100處于磁性分離設(shè)備602中時(shí)，插入力Fi可以被施加到釘頭104以充分地將釘柄106移動(dòng)到安全標(biāo)簽100中足夠的深度以允許凹槽唇邊107釋放大頭釘保持邊緣1213S，使得可以發(fā)生分離。在一些情況中，例如，釘柄106可能需要被推動(dòng)或移動(dòng)大約0.004英寸以釋放大頭釘保持邊緣1213S。所有磁離合器典型地在某種程度上存在幫助分離的附加插入力Fi的偶然使用。然而在大多數(shù)分離中，僅僅將安全標(biāo)簽100放置在磁性分離設(shè)備602中將足以導(dǎo)致單次使用大頭釘保持系統(tǒng)獲得永久解鎖狀態(tài)。
圖25示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第二視圖。圖25顯示了來(lái)自楔形物1202S上的磁組件603的吸引力的效果。磁吸引力可以導(dǎo)致楔形物1202S比圖24中所示更多地稍微壓縮橡膠彈簧1302，并且大頭釘保持邊緣1213S可以從凹槽唇邊107之下稍微向外旋轉(zhuǎn)和朝著磁組件磁極面604稍微被吸引。實(shí)際上同時(shí)，邊緣121 6S可以移動(dòng)穿過(guò)表面808a到達(dá)臺(tái)肩808b。值得注意的是使用可再使用大頭釘保持系統(tǒng)，防止了楔形物邊緣1216R側(cè)向移動(dòng)橫過(guò)表面808a，原因是軸突出部1221R和1222R被它們各自的凹窩821和822阻止側(cè)向移動(dòng)。
圖26示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第三視圖。圖26顯示了楔形物1202S的大頭釘保持邊緣1213S朝著磁組件表面604被吸引，同時(shí)邊緣1216S跳過(guò)臺(tái)肩808b。另外，橡膠彈簧1302可以開(kāi)始從圖25中所示的壓縮狀態(tài)膨脹，這可以朝著大頭釘組件102推動(dòng)邊緣1216S。
圖27示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第四視圖。圖27顯示了楔形物1202S的邊緣1213S進(jìn)一步朝著磁組件表面604被吸引，同時(shí)邊緣1215S跳過(guò)臺(tái)肩808b。進(jìn)一步地，橡膠彈簧1302可以繼續(xù)從圖26中所示的壓縮狀態(tài)進(jìn)一步膨脹，這可以進(jìn)一步朝著大頭釘組件102推動(dòng)邊緣1216S。
圖28示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第五視圖。圖28顯示了處于膨脹位置的橡膠彈簧1302，其可以幫助將楔形物1202S驅(qū)動(dòng)到基本豎直的位置，同時(shí)磁組件603繼續(xù)朝著磁組件表面604吸引大頭釘保持邊緣1213S，并且驅(qū)動(dòng)楔形物1202S到達(dá)豎直位置。
圖29示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第六視圖。除了完全膨脹橡膠彈簧1302之外，圖29顯示了處于基本豎直位置的楔形物1202S。大頭釘保持邊緣1213S盡可能接近磁極面604，并且與表面1111B接觸。大頭釘組件102完全無(wú)阻礙并且可以從安全標(biāo)簽100縮回。安全標(biāo)簽100現(xiàn)在處于永久解鎖狀態(tài)。
圖30示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著帶有大頭釘、楔形物、橡膠彈簧和磁性分離設(shè)備的單次使用的安全標(biāo)簽的線D-D獲得的橫截面的第七視圖。圖30顯示了當(dāng)從磁性分離設(shè)備602去除安全標(biāo)簽100時(shí)可以存在相同的永久解鎖狀態(tài)?？梢栽趶拇判苑蛛x設(shè)備602去除安全標(biāo)簽100之前或之后縮回大頭釘組件102。在圖29和圖30所示的構(gòu)造中，在不拆卸和重新形成安全標(biāo)簽100的情況下，楔形物1202S不能恢復(fù)到圖20的休止?fàn)顟B(tài)供再使用。
圖31示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的單次使用的安全標(biāo)簽的上外殼的內(nèi)視圖。圖31顯示了減小或消除砰擊效應(yīng)的單次使用大頭釘保持系統(tǒng)隔室802的一個(gè)可能構(gòu)造。圖31的識(shí)別器類(lèi)似于作為比較目的的圖9G所使用的識(shí)別器。值得注意的是控制橡膠彈簧1302的位置的壁被移動(dòng)使得橡膠彈簧1302在楔形物1202S的重心上方基本居中。楔形物隔室802的該構(gòu)造實(shí)際上消除了如先前定義的砰擊效應(yīng)。
圖8D的實(shí)施例產(chǎn)生圖10中的Fp-ATC曲線C。對(duì)于圖8D的實(shí)施例，盡管當(dāng)Fp值不超過(guò)大約20磅時(shí)它具有實(shí)際功能性，但是20磅以上的Fp值產(chǎn)生非理想特性。作出克服這些非理想特性的改進(jìn)，導(dǎo)致圖9F的大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)施例。安全標(biāo)簽100和大頭釘102的外觀和基本功能性并不改變，但是引入了涉及安全標(biāo)簽100的可再使用型式和單次使用型式的改進(jìn)。這些改進(jìn)主要涉及對(duì)于Fp的每個(gè)值增加Fpo和減小附加大頭釘間隙的手段，但是特別需要注意的是防止通過(guò)“砰擊”或“齒合”破壞單次使用型式。
執(zhí)行幾個(gè)“牽拉”測(cè)試以檢驗(yàn)對(duì)圖8D的第一大頭釘保持系統(tǒng)作出改變以導(dǎo)致圖9F的大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)施例確實(shí)提供預(yù)期的改進(jìn)。所有六個(gè)牽拉測(cè)試和下面的相關(guān)曲線討論反映在圖9E，9F和9G中所示的改進(jìn)大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)施例中。以每分鐘3英寸的牽拉速率在Chatillon Model USTM機(jī)器上作出每個(gè)牽拉。牽拉測(cè)試1-6的每一個(gè)涉及拉緊四個(gè)相同的標(biāo)簽和大頭釘，第一Fp牽拉到15磅，第二Fp牽拉到50磅，第三Fp牽拉到100磅，第四Fp牽拉到Fpo。牽拉測(cè)試5增加兩個(gè)附加牽拉；將第五相同標(biāo)簽牽拉到25磅的Fp，將第六相同標(biāo)簽牽拉到120磅的Fp。牽拉測(cè)試6也增加兩個(gè)附加牽拉；將第五相同標(biāo)簽牽拉到25磅的Fp，將第六相同標(biāo)簽牽拉到140磅的Fp。標(biāo)簽外殼由如下所述的ABS塑料或聚碳酸酯塑料制造。所有結(jié)果曲線顯示在圖10中。所有牽拉測(cè)試表明編號(hào)(4)，(5)和(6)的非理想特性被它們各自的補(bǔ)救措施完全克服。對(duì)非理想特性(1)和(2)的改進(jìn)直接顯示在圖10的曲線C中，并且對(duì)于每個(gè)牽拉測(cè)試討論對(duì)(3)的改進(jìn)。也討論永久ATC值。
牽拉測(cè)試1的結(jié)果反映在曲線D中。曲線D對(duì)于具有ABS塑料外殼、楔形物硬度為RC 47、大頭釘硬度為RC 40的單次使用大頭釘保持系統(tǒng)實(shí)施例來(lái)說(shuō)是典型的。Fp＝15lbs的牽拉產(chǎn)生0.007英寸的永久ATC，并且需要“0”磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝50lbs的牽拉產(chǎn)生0.025英寸的永久ATC，并且需要2磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝100lbs的牽拉產(chǎn)生0.038英寸的永久ATC，并且需要5磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。第四牽拉在0.097英寸的ATC產(chǎn)生110磅的Fpo。
牽拉測(cè)試2的結(jié)果反映在曲線E中。牽拉測(cè)試2實(shí)質(zhì)上是牽拉測(cè)試1的重復(fù)，區(qū)別在于使用可再使用楔形物。唯一顯著差別在于Fpo是120磅。額外的10磅可以歸因于可再使用楔形物具有靠在壁808D上的更大支承表面。在Fpo的ATC從0.097增加到0.102英寸。
牽拉測(cè)試3的結(jié)果反映在曲線F中。牽拉測(cè)試3實(shí)質(zhì)上是牽拉測(cè)試1的重復(fù)，區(qū)別在于外殼材料是更硬的聚碳酸酯塑料。需要注意的是主要差別在于Fpo從110磅增加到130磅，并且ATC從0.097增加到0.104英寸。在每個(gè)Fp值，永久ATC提高大約20％，并且在每個(gè)Fp值，F(xiàn)i大致是相同的。
牽拉測(cè)試4的結(jié)果反映在曲線G中。牽拉測(cè)試4實(shí)質(zhì)上是牽拉測(cè)試3的重復(fù)，區(qū)別在于使用可再使用楔形物。需要注意的是主要差別在于Fpo從130磅增加到140磅，并且在Fpo的ATC從0.104增加到0.107英寸。
牽拉測(cè)試5的結(jié)果反映在曲線H中。牽拉測(cè)試5實(shí)質(zhì)上是牽拉測(cè)試1的重復(fù)，區(qū)別在于楔形物硬度為大約RC 42，并且大頭釘硬度為大約RC 48。實(shí)現(xiàn)了Fpo從110到125磅的提高，并且實(shí)現(xiàn)了ATC從0.097到0.082英寸的減小。Fp＝15lbs的牽拉產(chǎn)生0.008英寸的永久ATC，并且需要“0”磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝25lbs的牽拉產(chǎn)生0.012英寸的永久ATC，并且需要0.4磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝50lbs的牽拉產(chǎn)生0.020英寸的永久ATC，并且需要2磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝100lbs的牽拉產(chǎn)生0.029英寸的永久ATC，并且需要5磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝120lbs的牽拉產(chǎn)生0.034英寸的永久ATC，并且需要6磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。第六牽拉在0.082英寸的ATC產(chǎn)生125磅的Fpo。
牽拉測(cè)試6的結(jié)果反映在曲線I中。牽拉測(cè)試6實(shí)質(zhì)上是牽拉測(cè)試5的重復(fù)，區(qū)別在于外殼材料是更硬的聚碳酸酯塑料。實(shí)現(xiàn)了Fpo從125到145磅的提高。在Fpo的ATC保持相同。Fp＝15lbs的牽拉產(chǎn)生0.004英寸的永久ATC，并且需要“0”磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝25lbs的牽拉產(chǎn)生0.007英寸的永久ATC，并且需要0.5磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝50lbs的牽拉產(chǎn)生0.012英寸的永久ATC，并且需要2磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝100lbs的牽拉產(chǎn)生0.025英寸的永久ATC，并且需要5磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。Fp＝140lbs的牽拉產(chǎn)生0.026英寸的永久ATC，并且需要7磅的Fi來(lái)獲得自由狀態(tài)。第六牽拉在0.082英寸的ATC產(chǎn)生145磅的Fpo。
牽拉測(cè)試6的結(jié)果反映了克服非理想特性的所有改進(jìn)。Fpo遠(yuǎn)高于125磅，曲線I在曲線A和曲線B之間，并且Fi要求大大提高。例如，對(duì)于20磅的Fp，F(xiàn)i從7減小到0.5磅以下，對(duì)于50磅的Fp，F(xiàn)i從15減小到2磅，對(duì)于65磅的Fp，所需的Fi從35減小到大約3磅?？傊?，通過(guò)所述的楔形物止擋、當(dāng)處于鎖定狀態(tài)時(shí)斜角更大、更硬的材料和大頭釘比楔形物更硬來(lái)實(shí)現(xiàn)曲線C中的主要增強(qiáng)。在曲線上看不到的操作增強(qiáng)包括如下(1)Fi提高主要?dú)w因于楔形物止擋；(2)提高的永久ATC主要是由于使用更硬的外殼材料；(3)通過(guò)包含傾斜表面808a、邊緣808b和取芯區(qū)域減少或消除齒合；(4)通過(guò)按照?qǐng)D31重定位橡膠彈簧減少或消除砰擊；(5)在高達(dá)Fpo的任何強(qiáng)度的牽拉之后大頭釘將總是再卡扣楔形物，這主要是由于楔形物止擋；和(6)過(guò)旋轉(zhuǎn)由楔形物止擋減小或消除。
從執(zhí)行的這6個(gè)牽拉測(cè)試可以導(dǎo)出適合用于產(chǎn)品環(huán)境的可再使用構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，例如可以使用以下構(gòu)造和值(1)外殼由聚碳酸酯塑料形成；(2)釘柄106的硬度是RC 47-50；(3)釘槽108和凹槽唇邊107應(yīng)當(dāng)具有0.003-0.004英寸的深度，凹槽長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)最小為0.040英寸，并且間隔應(yīng)當(dāng)為大約0.040英寸；(4)楔形物尺寸應(yīng)當(dāng)是0.235英寸到0.240英寸寬，0.032英寸+/-0.001英寸厚，軸突出部1221R和1222R均為大約0.032英寸的立方體(如圖12A中所示)，尖銳邊緣1220的角應(yīng)當(dāng)為30°+/-1度并且長(zhǎng)為0.236英寸到0.242英寸，楔形物1202R應(yīng)當(dāng)具有RC 40到RC 43的硬度。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
使用以上構(gòu)造，所述實(shí)施例可以具有Fp與附加大頭釘間隙的關(guān)系曲線(如圖10中的曲線I所示)，對(duì)于Fp從0到145磅該曲線幾乎是線性的，在Fpo附加大頭釘間隙大約為0.080英寸，并且速率為大約1800磅/英寸。速率和拉出值的限度已首先達(dá)到。進(jìn)一步的測(cè)試表明通過(guò)使用以上構(gòu)造，僅僅改變到RC50到RC52的大頭釘硬度和RC45的被測(cè)量楔形物硬度，在典型0.090英寸的ATC，F(xiàn)po典型地為170 lbs；并且外殼使用ABS塑料的相同測(cè)試在典型0.090英寸的ATC產(chǎn)生150lbs的典型Fpo。
其它改進(jìn)也是可能的，但是需要考慮更高的相應(yīng)成本。例如，盡管諸如聚碳酸酯的更硬塑料可以用于減小塑性屈服，但是更高的成本可能是不合理的，原因是更軟和比較便宜的ABS塑料的稍小Fpo(以及稍大的附加大頭釘間隙)可能是可接受的。在100磅的Fp下在大約0.070英寸的附加大頭釘間隙使用ABS塑料可獲得的大約125磅的Fpo比大多數(shù)傳統(tǒng)的可再使用安全標(biāo)簽更好。在另一例子中，楔形物1202R的表面1207R可以是圓形的以寬松地適配在803D和808A交叉點(diǎn)的圓角中。這可以導(dǎo)致Fpo增加大約5磅，盡管增量不能證明圓形表面1207R的附加成本是合理的。所述實(shí)施例并不限定在該上下文中。
在這里闡述了許多特定細(xì)節(jié)以提供對(duì)實(shí)施例的徹底理解。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解可以在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述實(shí)施例。在其它情況中，未具體描述公知操作、部件和電路以便不使實(shí)施例不清楚?？梢岳斫獾氖沁@里公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)可以是代表性的，并不一定限制實(shí)施例的范圍。
也值得注意的是“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的任何引用表示結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”在說(shuō)明書(shū)中各個(gè)地方的出現(xiàn)并不一定都參考相同實(shí)施例。
盡管如這里所述示出了實(shí)施例的某些特征，本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在將想到許多修改、替換、變化和等效物。所以應(yīng)當(dāng)理解的是附加權(quán)利要求想要包含落入實(shí)施例的真實(shí)精神內(nèi)的所有這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種安全標(biāo)簽，其包括附連端，其具有第一隔室以容納大頭釘保持系統(tǒng)，所述大頭釘保持系統(tǒng)包括楔形物和橡膠彈簧，用來(lái)保持大頭釘組件并且當(dāng)所述附連端暴露于磁場(chǎng)時(shí)釋放所述大頭釘組件；和檢測(cè)端，其具有第二隔室以容納電子物品監(jiān)控傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)簽，所述第一隔室具有壁，所述楔形物具有第一和第二端，并且所述橡膠彈簧被定位成將所述第二端偏壓到所述壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)簽，所述第一隔室具有楔形物止擋，并且所述橡膠彈簧將所述第一端偏壓到所述楔形物止擋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全標(biāo)簽，所述第一端具有朝著大頭釘保持邊緣漸尖的傾斜表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安全標(biāo)簽，所述大頭釘組件具有釘柄，所述釘柄具有凹槽以當(dāng)所述釘柄插入到所述附連端內(nèi)時(shí)接觸所述大頭釘保持邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全標(biāo)簽，所述大頭釘保持邊緣圍繞所述釘柄的所述凹槽形成凹狀半圓形臺(tái)肩。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全標(biāo)簽，所述凹槽具有凹槽唇邊，當(dāng)所述釘柄插入到所述附連端內(nèi)時(shí)，所述橡膠彈簧將所述大頭釘保持邊緣偏壓到所述凹槽中，所述凹槽唇邊接觸所述大頭釘保持邊緣和防止所述大頭釘組件從所述附連端縮回以形成鎖定狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全標(biāo)簽，所述磁場(chǎng)朝著磁性表面牽拉所述第一端遠(yuǎn)離所述凹槽以釋放所述釘柄。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全標(biāo)簽，其中所述大頭釘保持系統(tǒng)被布置成再使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全標(biāo)簽，所述楔形物進(jìn)一步包括第一軸突出部和第二軸突出部，并且所述第一隔室具有第一凹窩和第二凹窩以分別接收所述第一和第二軸突出部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的安全標(biāo)簽，所述第一凹窩和第二凹窩容納所述第一和第二軸突出部以允許所述楔形物圍繞所述第二端樞轉(zhuǎn)以保持所述釘柄，并且一旦所述釘柄從所述附連端被去除，就允許所述橡膠彈簧將所述楔形物推動(dòng)到休止?fàn)顟B(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全標(biāo)簽，其中所述大頭釘保持系統(tǒng)被布置成單次使用。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全標(biāo)簽，所述磁場(chǎng)牽拉所述第二端遠(yuǎn)離所述壁，并且所述橡膠彈簧朝著所述釘柄推動(dòng)所述第二端直到所述第二端經(jīng)過(guò)用于所述壁的臺(tái)肩。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的安全標(biāo)簽，所述磁場(chǎng)將所述楔形物牽拉到基本垂直于磁性表面的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全標(biāo)簽，所述第一端具有用于磁性分離設(shè)備的分離接口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的安全標(biāo)簽，所述分離接口對(duì)應(yīng)于用于所述磁性分離設(shè)備的標(biāo)簽接口。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全標(biāo)簽，所述楔形物被放置在所述第一隔室內(nèi)并留有足夠的間隙以大致圍繞樞轉(zhuǎn)邊緣樞轉(zhuǎn)。
18.一種大頭釘保持系統(tǒng)，其包括第一隔室，該隔室具有布置在其中的楔形物和橡膠彈簧，所述橡膠彈簧被布置成偏壓所述楔形物以保持大頭釘組件，并且當(dāng)所述附連端暴露于磁場(chǎng)時(shí)釋放所述大頭釘組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述第一隔室具有壁，所述楔形物具有第一和第二端，并且所述橡膠彈簧被定位成將所述第二端偏壓到所述壁上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述第一隔室具有楔形物止擋，并且所述橡膠彈簧將所述第一端偏壓到所述楔形物止擋上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述第一端具有朝著大頭釘保持邊緣漸尖的傾斜表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述大頭釘組件具有釘柄，所述釘柄具有凹槽以當(dāng)所述釘柄插入到所述附連端內(nèi)時(shí)接觸所述大頭釘保持邊緣。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述凹槽具有凹槽唇邊，所述橡膠彈簧將所述大頭釘保持邊緣偏壓到所述凹槽中，所述凹槽唇邊接觸所述大頭釘保持邊緣以形成鎖定狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述磁場(chǎng)朝著磁性表面牽拉所述第一端遠(yuǎn)離所述凹槽以釋放所述釘柄。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的大頭釘保持系統(tǒng)，其中所述大頭釘保持系統(tǒng)被布置成供再使用。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述楔形物進(jìn)一步包括第一軸突出部和第二軸突出部，并且所述第一隔室具有第一凹窩和第二凹窩以分別接收所述第一和第二軸突出部。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述第一凹窩和第二凹窩容納所述第一和第二軸突出部以允許所述楔形物圍繞所述第二端樞轉(zhuǎn)以保持所述釘柄，并且一旦所述釘柄被去除，就允許所述橡膠彈簧將所述楔形物推動(dòng)到休止?fàn)顟B(tài)。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的大頭釘保持系統(tǒng)，其中所述大頭釘保持系統(tǒng)被布置成供單次使用。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述磁場(chǎng)牽拉所述第二端遠(yuǎn)離所述壁，并且所述橡膠彈簧朝著所述釘柄推動(dòng)所述第二端直到所述第二端經(jīng)過(guò)用于所述壁的臺(tái)肩。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的大頭釘保持系統(tǒng)，所述磁場(chǎng)將所述楔形物牽拉到基本上垂直于磁性表面的位置。
31.一種磁性分離設(shè)備，其包括生成磁場(chǎng)的磁體；和容納所述磁體的外殼，所述外殼包括對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽接口的分離接口，所述標(biāo)簽接口用于具有大頭釘保持系統(tǒng)的安全標(biāo)簽，所述大頭釘保持系統(tǒng)包括楔形物和橡膠彈簧，所述楔形物和橡膠彈簧被布置成保持大頭釘組件，并且當(dāng)所述附連端暴露于所述磁場(chǎng)時(shí)釋放所述大頭釘組件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的分離設(shè)備，所述標(biāo)簽接口包括用于所述安全標(biāo)簽的標(biāo)簽突出部。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的分離設(shè)備，所述分離接口被布置成接收所述標(biāo)簽突出部。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的分離設(shè)備，所述標(biāo)簽接口和所述分離接口被布置成將所述安全標(biāo)簽的所述大頭釘保持系統(tǒng)定位在所述磁體的所述磁場(chǎng)中。
全文摘要
描述了一種用于電子物品監(jiān)控安全標(biāo)簽(102)的系統(tǒng)、裝置(100)和方法，和用于電子物品監(jiān)控標(biāo)簽的磁性分離設(shè)備，所述安全標(biāo)簽具有磁性可釋放大頭釘保持系統(tǒng)。其它實(shí)施例被描述和要求了權(quán)利。
文檔編號(hào)E05B47/00GK101091032SQ200580045084
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者D·L·霍根 申請(qǐng)人:傳感電子公司